JP3527196B2 - テクスチャ描画方法、エンタテインメント装置および記録媒体 - Google Patents
テクスチャ描画方法、エンタテインメント装置および記録媒体Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータグラ
フィックス（ＣＧ）に係り、特に３次元（３Ｄ）モデル
に対し、リアルタイムにテクスチャを投影する技術に関
する。
フィックス（ＣＧ）に係り、特に３次元（３Ｄ）モデル
に対し、リアルタイムにテクスチャを投影する技術に関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年のハードウェアの性能向上に伴い、
家庭用エンタテインメント装置においても、３次元ＣＧ
をリアルタイムに描画して、３次元ＣＧアニメーション
を実現することが可能になってきている。
家庭用エンタテインメント装置においても、３次元ＣＧ
をリアルタイムに描画して、３次元ＣＧアニメーション
を実現することが可能になってきている。
【０００３】このようなリアルタイム３次元ＣＧにおい
て、３Ｄモデルとして表現されたオブジェクトの表面の
任意の場所に、他のオブジェクトの影をリアルタイムに
描画する技術としてシャドウボリウム法が知られてい
る。
て、３Ｄモデルとして表現されたオブジェクトの表面の
任意の場所に、他のオブジェクトの影をリアルタイムに
描画する技術としてシャドウボリウム法が知られてい
る。
【０００４】シャドウボリウム法は、光源からの光に関
して、他のオブジェクトから影響を受ける領域を求め、
その領域の輝度を落とすこと等によって影を表現するも
のである。
して、他のオブジェクトから影響を受ける領域を求め、
その領域の輝度を落とすこと等によって影を表現するも
のである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、シャドウボリ
ウム法は、他のオブジェクトから影響を受ける領域に対
して影を表現するのには適しているが、この領域にテク
スチャを投影した画像を作成するのには不向きである。
ウム法は、他のオブジェクトから影響を受ける領域に対
して影を表現するのには適しているが、この領域にテク
スチャを投影した画像を作成するのには不向きである。
【０００６】図１０（ａ）は、シャドウボリウム法によ
って、オブジェクト６００上に他のオブジェクト６６０
の影を作成するときのイメージ図である。図１０（ｂ）
は、シャドウボリウム法によって作成された影を描画領
域６１０として、オブジェクト６００上の描画領域６１
０にテクスチャ６５０を貼りつけたときのイメージ図で
ある。本来は、図１０（ｃ）に示すように、３次元オブ
ジェクト６００の表面に沿って変形するように表現され
ることが望ましいのに、図１０（ｂ）に示すように、テ
クスチャ６５０はあたかも平面上に貼り付けられたよう
に表現されてしまう。
って、オブジェクト６００上に他のオブジェクト６６０
の影を作成するときのイメージ図である。図１０（ｂ）
は、シャドウボリウム法によって作成された影を描画領
域６１０として、オブジェクト６００上の描画領域６１
０にテクスチャ６５０を貼りつけたときのイメージ図で
ある。本来は、図１０（ｃ）に示すように、３次元オブ
ジェクト６００の表面に沿って変形するように表現され
ることが望ましいのに、図１０（ｂ）に示すように、テ
クスチャ６５０はあたかも平面上に貼り付けられたよう
に表現されてしまう。
【０００７】本発明の課題は、３Ｄモデルとして表現さ
れたオブジェクトの表面の任意の場所に、テクスチャを
任意の角度から投影した画像を作成する技術を提供する
ことにある。
れたオブジェクトの表面の任意の場所に、テクスチャを
任意の角度から投影した画像を作成する技術を提供する
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、３次元モデルで表されたオブジェクトの
表面にテクスチャを描画するため、次の処理を行なう。
め、本発明は、３次元モデルで表されたオブジェクトの
表面にテクスチャを描画するため、次の処理を行なう。
【０００９】まず、テクスチャデータを、幅１ドットで
あって、長さがテクスチャの一辺のドット数と等しいテ
クスチャラインに分割する。次に、１テクスチャライン
毎に、３次元空間中のテクスチャラインとオブジェクト
モデルと仮想光源との配置関係から、テクスチャライン
を色情報を保有したまま光の進む方向に引き伸ばした立
体オブジェクトを仮定し、この立体オブジェクトとオブ
ジェクトモデルの表面との交差部分をテクスチャライン
を描画する領域として定め、定められた領域に対して、
立体オブジェクトを描画する処理を行なう。
あって、長さがテクスチャの一辺のドット数と等しいテ
クスチャラインに分割する。次に、１テクスチャライン
毎に、３次元空間中のテクスチャラインとオブジェクト
モデルと仮想光源との配置関係から、テクスチャライン
を色情報を保有したまま光の進む方向に引き伸ばした立
体オブジェクトを仮定し、この立体オブジェクトとオブ
ジェクトモデルの表面との交差部分をテクスチャライン
を描画する領域として定め、定められた領域に対して、
立体オブジェクトを描画する処理を行なう。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態について、図面
を参照して詳細に説明する。
を参照して詳細に説明する。
【００１１】まず、本発明を実施可能なエンタテインメ
ント装置１０のハードウェア構成について図１を参照し
て説明する。ただし、本発明を実施可能な装置はエンタ
テインメント装置に限られない。本発明は、パーソナル
コンピュータ、グラフィックス専用コンピュータ等の種
々の情報処理装置において実施することができる。
ント装置１０のハードウェア構成について図１を参照し
て説明する。ただし、本発明を実施可能な装置はエンタ
テインメント装置に限られない。本発明は、パーソナル
コンピュータ、グラフィックス専用コンピュータ等の種
々の情報処理装置において実施することができる。
【００１２】本図において、エンタテインメント装置１
０は、メインＣＰＵ１００と、グラフィックスプロセッ
サ（グラフィックスプロセッサ）１１０と、Ｉ／Ｏプロ
セッサ（ＩＯＰ）１２０と、ＣＤ／ＤＶＤデコーダ１３
０と、サウンド再生処理プロセッサ（ＳＰＵ）１４０
と、サウンドバッファ１４１と、ＯＳ−ＲＯＭ１５０
と、メインメモリ１６０と、ＩＯＰメモリ１７０とを備
える。
０は、メインＣＰＵ１００と、グラフィックスプロセッ
サ（グラフィックスプロセッサ）１１０と、Ｉ／Ｏプロ
セッサ（ＩＯＰ）１２０と、ＣＤ／ＤＶＤデコーダ１３
０と、サウンド再生処理プロセッサ（ＳＰＵ）１４０
と、サウンドバッファ１４１と、ＯＳ−ＲＯＭ１５０
と、メインメモリ１６０と、ＩＯＰメモリ１７０とを備
える。
【００１３】そして、メインＣＰＵ１００とグラフィッ
クスプロセッサ１１０とは、専用バス１０１によって接
続されている。また、メインＣＰＵ１００とＩＯＰ１２
０とは、バス１０２によって接続されている。また、Ｉ
ＯＰ１２０とＣＤ／ＤＶＤデコーダ１３０とＳＰＵ１４
０とＯＳ−ＲＯＭ１５０とは、バス１０３に接続されて
いる。
クスプロセッサ１１０とは、専用バス１０１によって接
続されている。また、メインＣＰＵ１００とＩＯＰ１２
０とは、バス１０２によって接続されている。また、Ｉ
ＯＰ１２０とＣＤ／ＤＶＤデコーダ１３０とＳＰＵ１４
０とＯＳ−ＲＯＭ１５０とは、バス１０３に接続されて
いる。
【００１４】メインＣＰＵ１００には、メインメモリ１
６０が接続され、ＩＯＰ１２０には、ＩＯＰメモリ１７
０が接続されている。さらに、ＩＯＰ１２０には、コン
トローラ（ＰＡＤ）１８０が接続される。
６０が接続され、ＩＯＰ１２０には、ＩＯＰメモリ１７
０が接続されている。さらに、ＩＯＰ１２０には、コン
トローラ（ＰＡＤ）１８０が接続される。
【００１５】メインＣＰＵ１００は、ＯＳ−ＲＯＭ１５
０に格納されたプログラム、あるいは、ＣＤ／ＤＶＤ−
ＲＯＭ等からメインメモリ１６０に転送されたプログラ
ムを実行することによって、所定の処理を行う。
０に格納されたプログラム、あるいは、ＣＤ／ＤＶＤ−
ＲＯＭ等からメインメモリ１６０に転送されたプログラ
ムを実行することによって、所定の処理を行う。
【００１６】グラフィックスプロセッサ１１０は、詳細
な機能については後述するが、本エンタテインメント装
置のレンダリング機能を受け持つ描画プロセッサであ
り、メインＣＰＵ１００からの指示に従って、描画処理
を行う。
な機能については後述するが、本エンタテインメント装
置のレンダリング機能を受け持つ描画プロセッサであ
り、メインＣＰＵ１００からの指示に従って、描画処理
を行う。
【００１７】ＩＯＰ１２０は、メインＣＰＵ１００と、
周辺装置、例えばＣＤ／ＤＶＤ読み出し部１３０、ＳＰ
Ｕ１４０等との間のデータのやり取りを制御する入出力
用サブ・プロセッサである。
周辺装置、例えばＣＤ／ＤＶＤ読み出し部１３０、ＳＰ
Ｕ１４０等との間のデータのやり取りを制御する入出力
用サブ・プロセッサである。
【００１８】ＣＤ／ＤＶＤデコーダ１３０は、ＣＤ／Ｄ
ＶＤドライブに装着されたＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯ
Ｍからデータを読み出し、メインメモリ１６０に設けら
れたバッファ領域１６１への転送を行う。
ＶＤドライブに装着されたＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯ
Ｍからデータを読み出し、メインメモリ１６０に設けら
れたバッファ領域１６１への転送を行う。
【００１９】ＳＰＵ１４０は、サウンドバッファ１４１
に格納された圧縮波形データ等を、メインＣＰＵ１００
等からの発音命令に基づいて、所定のサンプリング周波
数で再生する。
に格納された圧縮波形データ等を、メインＣＰＵ１００
等からの発音命令に基づいて、所定のサンプリング周波
数で再生する。
【００２０】ＯＳ−ＲＯＭ１５０は、起動時にメインＣ
ＰＵ１００およびＩＯＰ１２０が実行するプログラム等
が格納されている不揮発性メモリである。
ＰＵ１００およびＩＯＰ１２０が実行するプログラム等
が格納されている不揮発性メモリである。
【００２１】メインメモリ１６０は、メインＣＰＵ１０
０の主記憶装置であり、メインＣＰＵ１００が実行する
命令、および、メインＣＰＵ１００が利用するデータ等
が格納される。またメインメモリ１６０には、ＣＤ−Ｒ
ＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の記録媒体から読み出されたデ
ータを一時的に格納するバッファ領域が設けられてい
る。
０の主記憶装置であり、メインＣＰＵ１００が実行する
命令、および、メインＣＰＵ１００が利用するデータ等
が格納される。またメインメモリ１６０には、ＣＤ−Ｒ
ＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の記録媒体から読み出されたデ
ータを一時的に格納するバッファ領域が設けられてい
る。
【００２２】ＩＯＰメモリ１７０は、ＩＯＰ１２０の主
記憶装置であり、ＩＯＰ１２０が実行する命令、およ
び、メインＣＰＵ１００が利用するデータ等が格納され
る。
記憶装置であり、ＩＯＰ１２０が実行する命令、およ
び、メインＣＰＵ１００が利用するデータ等が格納され
る。
【００２３】コントローラ（ＰＡＤ）１８０は、操作者
の指示を受付けるインタフェースである。
の指示を受付けるインタフェースである。
【００２４】図２は、グラフィックスプロセッサ１１０
の内部構成を示す図である。同図に示すように、グラフ
ィックスプロセッサ１１０は、ホストインタフェース部
２００と、描画機能ブロック２１０と、ローカルメモリ
２２０と、ＣＲＴＣ部２３０とを備える。
の内部構成を示す図である。同図に示すように、グラフ
ィックスプロセッサ１１０は、ホストインタフェース部
２００と、描画機能ブロック２１０と、ローカルメモリ
２２０と、ＣＲＴＣ部２３０とを備える。
【００２５】ホストインタフェース部２００は、メイン
ＣＰＵ１００との間でデータのやり取りを行なうための
インタフェース部である。
ＣＰＵ１００との間でデータのやり取りを行なうための
インタフェース部である。
【００２６】描画機能ブロック２１０は、メインＣＰＵ
１００からの指示に基いて、レンダリング処理を行なう
理論回路部である。描画機能ブロック２１０は、ディジ
タル・ディファレンシャル・アナライザ（ＤＤＡ）とピ
クセル・エンジンをそれぞれ１６個備え、６４ビット
（色情報３２ビット、Ｚ値３２ビット）の画素データ
を、最大１６個並列処理する。ＤＤＡは、メインＣＰＵ
１００から受け取った頂点情報を基に、ＲＧＢ値、Ｚ
値、テクスチャ値などを計算する。これらのデータを基
に、ピクセルエンジンは、テクスチャマッピング、αブ
レンディング、シャドウボリウム等の処理を行って最終
的なピクセル・データを作成する。
１００からの指示に基いて、レンダリング処理を行なう
理論回路部である。描画機能ブロック２１０は、ディジ
タル・ディファレンシャル・アナライザ（ＤＤＡ）とピ
クセル・エンジンをそれぞれ１６個備え、６４ビット
（色情報３２ビット、Ｚ値３２ビット）の画素データ
を、最大１６個並列処理する。ＤＤＡは、メインＣＰＵ
１００から受け取った頂点情報を基に、ＲＧＢ値、Ｚ
値、テクスチャ値などを計算する。これらのデータを基
に、ピクセルエンジンは、テクスチャマッピング、αブ
レンディング、シャドウボリウム等の処理を行って最終
的なピクセル・データを作成する。
【００２７】ローカルメモリ２２０は、描画機能ブロッ
ク２１０によって生成されたピクセル・データ、メイン
ＣＰＵ１００から転送されたテクスチャ・データ等を格
納する。
ク２１０によって生成されたピクセル・データ、メイン
ＣＰＵ１００から転送されたテクスチャ・データ等を格
納する。
【００２８】ＣＲＴＣ部２３０は、指定された出力フォ
ーマット（ＮＴＳＣ、ＰＡＬ、ＶＥＳＡフォーマット
等）にしたがって、ローカルメモリ２２０のフレームバ
ッファ領域（図３参照）の内容を映像信号として出力す
る。
ーマット（ＮＴＳＣ、ＰＡＬ、ＶＥＳＡフォーマット
等）にしたがって、ローカルメモリ２２０のフレームバ
ッファ領域（図３参照）の内容を映像信号として出力す
る。
【００２９】図３は、ローカルメモリ２２０の構成を示
す図である。同図に示すように、ローカルメモリ２２０
は、フレームバッファ領域２５０と、Ｚバッファ領域２
６０と、テクスチャバッファ領域２７０と、テクスチャ
ＣＬＵＴ２８０とを有する。
す図である。同図に示すように、ローカルメモリ２２０
は、フレームバッファ領域２５０と、Ｚバッファ領域２
６０と、テクスチャバッファ領域２７０と、テクスチャ
ＣＬＵＴ２８０とを有する。
【００３０】フレームバッファ領域２５０およびＺバッ
ファ領域２７０は、描画対象領域である。フレームバッ
ファ領域２５０は、描画結果のピクセルを格納し、Ｚバ
ッファ領域２７０は、描画結果のＺ値を格納する。
ファ領域２７０は、描画対象領域である。フレームバッ
ファ領域２５０は、描画結果のピクセルを格納し、Ｚバ
ッファ領域２７０は、描画結果のＺ値を格納する。
【００３１】テクスチャバッファ領域２７０は、テクス
チャのイメージデータを格納し、テクスチャＣＬＵＴ領
域２８０は、テクスチャがインデックスカラーの場合に
使用するカラールックアップテーブル（ＣＬＵＴ）を格
納する。
チャのイメージデータを格納し、テクスチャＣＬＵＴ領
域２８０は、テクスチャがインデックスカラーの場合に
使用するカラールックアップテーブル（ＣＬＵＴ）を格
納する。
【００３２】なお、領域２５０〜２８０は、所定の制御
レジスタに適当な値を設定することで、ローカルメモリ
２２０上の任意のアドレスに任意の順序で自由に配置す
ることができる。
レジスタに適当な値を設定することで、ローカルメモリ
２２０上の任意のアドレスに任意の順序で自由に配置す
ることができる。
【００３３】図４は、エンタテインメント装置１０の使
用状態を説明する図である。本図において、エンタテイ
ンメント装置本体１１のコネクタ部１２にコントローラ
（ＰＡＤ）１８０が接続される。また、エンタテインメ
ント装置本体１１の画像音声出力端子１３には、画像音
声出力用ケーブル１４が接続される。このケーブル１４
の他端にはテレビ受信装置等の画像音声出力装置１５が
接続される。エンタテインメント装置の操作者は、コン
トローラ（ＰＡＤ）１８０を用いて操作を指示する。エ
ンタテインメント装置１０は、コントローラ１８０を介
して、操作者からの指示を受け付け、この指示に対応し
た画像データと音声データを、画像音声出力装置１５に
出力する。そして、画像音声出力装置１５が画像と音声
とを出力する。
用状態を説明する図である。本図において、エンタテイ
ンメント装置本体１１のコネクタ部１２にコントローラ
（ＰＡＤ）１８０が接続される。また、エンタテインメ
ント装置本体１１の画像音声出力端子１３には、画像音
声出力用ケーブル１４が接続される。このケーブル１４
の他端にはテレビ受信装置等の画像音声出力装置１５が
接続される。エンタテインメント装置の操作者は、コン
トローラ（ＰＡＤ）１８０を用いて操作を指示する。エ
ンタテインメント装置１０は、コントローラ１８０を介
して、操作者からの指示を受け付け、この指示に対応し
た画像データと音声データを、画像音声出力装置１５に
出力する。そして、画像音声出力装置１５が画像と音声
とを出力する。
【００３４】次に、以上のような構成を有するエンタテ
インメント装置１０によって実行される３Ｄモデルの描
画処理について説明する。アプリケーションは、必要に
応じて、ＣＤ／ＤＶＤに格納している３Ｄモデルに基い
て、画像の描画を行なう。
インメント装置１０によって実行される３Ｄモデルの描
画処理について説明する。アプリケーションは、必要に
応じて、ＣＤ／ＤＶＤに格納している３Ｄモデルに基い
て、画像の描画を行なう。
【００３５】まず、本描画方法を実現するために利用す
る描画機能について説明する。本描画方法では、グラフ
ィックスプロセッサ１１０とメインＣＰＵ１００とによ
り実現することができるテクスチャマッピング機能と、
描画領域生成機能とを利用する。
る描画機能について説明する。本描画方法では、グラフ
ィックスプロセッサ１１０とメインＣＰＵ１００とによ
り実現することができるテクスチャマッピング機能と、
描画領域生成機能とを利用する。
【００３６】なお、テクスチャマッピング機能は、所定
の制御レジスタに適当な値を設定することで、オン／オ
フ制御することができる。
の制御レジスタに適当な値を設定することで、オン／オ
フ制御することができる。
【００３７】テクスチャマッピング機能とは、ローカル
メモリ２２０のテクスチャバッファ領域２７０に格納さ
れたテクスチャ（イメージデータ）をポリゴンの表面に
貼りつけて、画像を描画する機能をいう。
メモリ２２０のテクスチャバッファ領域２７０に格納さ
れたテクスチャ（イメージデータ）をポリゴンの表面に
貼りつけて、画像を描画する機能をいう。
【００３８】図５は、グラフィックスプロセッサ１１０
のテクスチャマッピング機能を説明するための図であ
る。同図に示すように、テクスチャマッピング機能を利
用すると、テクスチャバッファ領域２７０に用意された
テクスチャの全部または一部を適宜、拡大・縮小・変形
等して、ポリゴンの表面に貼りつけることができる。メ
インＣＰＵ１００は、グラフィックスプロセッサ１１０
に、テクスチャ付きのポリゴンの描画を指示する場合
は、ポリゴンの各頂点の座標値に加えて、各頂点に対応
するテクスチャの座標値を指定して、描画を指定する。
のテクスチャマッピング機能を説明するための図であ
る。同図に示すように、テクスチャマッピング機能を利
用すると、テクスチャバッファ領域２７０に用意された
テクスチャの全部または一部を適宜、拡大・縮小・変形
等して、ポリゴンの表面に貼りつけることができる。メ
インＣＰＵ１００は、グラフィックスプロセッサ１１０
に、テクスチャ付きのポリゴンの描画を指示する場合
は、ポリゴンの各頂点の座標値に加えて、各頂点に対応
するテクスチャの座標値を指定して、描画を指定する。
【００３９】グラフィックスプロセッサ１１０は、テク
スチャマッピング機能をオンにして、ポリゴンの描画を
指示されると、ポリゴンの各頂点毎に指定されるテクス
チャの座標値を基に、テクスチャバッファ領域２７０に
置かれたイメージデータをテクスチャとして参照し、適
宜補間を行なって、テクスチャマッピングを行なう。
スチャマッピング機能をオンにして、ポリゴンの描画を
指示されると、ポリゴンの各頂点毎に指定されるテクス
チャの座標値を基に、テクスチャバッファ領域２７０に
置かれたイメージデータをテクスチャとして参照し、適
宜補間を行なって、テクスチャマッピングを行なう。
【００４０】次に、描画領域作成機能について説明す
る。本実施例では描画領域の作成法として、シャドウボ
リウム法とよばれる手法を用いる。グラフィックスプロ
セッサ１１０のフレームバッファには、フレーム内のピ
クセル毎に書き込みを許すか禁止するかを指定すること
ができるデータ領域がある。ここでは、この領域をＳバ
ッファと称し、Ｓバッファの値が１のピクセルは書き込
みを許し、Ｓバッファの値が０のピクセルは書き込みを
禁止するものとする。
る。本実施例では描画領域の作成法として、シャドウボ
リウム法とよばれる手法を用いる。グラフィックスプロ
セッサ１１０のフレームバッファには、フレーム内のピ
クセル毎に書き込みを許すか禁止するかを指定すること
ができるデータ領域がある。ここでは、この領域をＳバ
ッファと称し、Ｓバッファの値が１のピクセルは書き込
みを許し、Ｓバッファの値が０のピクセルは書き込みを
禁止するものとする。
【００４１】図６は、シャドウボリウム法について説明
するための図である。ここでは、図６（ａ）に示したオ
ブジェクトＡの影をオブジェクトＢに描く場合を例に説
明する。
するための図である。ここでは、図６（ａ）に示したオ
ブジェクトＡの影をオブジェクトＢに描く場合を例に説
明する。
【００４２】まず、オブジェクトＡを光源Ｌの方向へ、
平行に移動させたオブジェクトＣを作成する（図６
（ｂ））。そして、オブジェクトＡとオブジェクトＣと
で定められる三角柱Ｔを仮定する。この三角柱Ｔの表側
（本図で表から見える側）に対応するＳバッファの値を
１とする。すると図６（ｃ）の斜線に示す領域に対応す
るＳバッファの値が１になる。次に、三角柱Ｔの裏側に
対応するＳバッファの値を０とする。すると、図６
（ｄ）の斜線に示す、オブジェクトＡの影にあたるＧの
部分に対応するＳバッファの値だけが１になる。これに
より、Ｓバッファの値が１の部分を描画領域とすること
ができる。
平行に移動させたオブジェクトＣを作成する（図６
（ｂ））。そして、オブジェクトＡとオブジェクトＣと
で定められる三角柱Ｔを仮定する。この三角柱Ｔの表側
（本図で表から見える側）に対応するＳバッファの値を
１とする。すると図６（ｃ）の斜線に示す領域に対応す
るＳバッファの値が１になる。次に、三角柱Ｔの裏側に
対応するＳバッファの値を０とする。すると、図６
（ｄ）の斜線に示す、オブジェクトＡの影にあたるＧの
部分に対応するＳバッファの値だけが１になる。これに
より、Ｓバッファの値が１の部分を描画領域とすること
ができる。
【００４３】そして、Ｓバッファの値が１である部分
に、例えば、黒の半透明のオブジェクトを書き込むとオ
ブジェクトＡの影をオブジェクトＢ上に描くことができ
る。
に、例えば、黒の半透明のオブジェクトを書き込むとオ
ブジェクトＡの影をオブジェクトＢ上に描くことができ
る。
【００４４】本描画方法では、これらの機能を利用し
て、任意の形状のオブジェクトの任意の位置にテクスチ
ャを投射した画像を生成する。
て、任意の形状のオブジェクトの任意の位置にテクスチ
ャを投射した画像を生成する。
【００４５】次に、本描画処理の流れについて説明す
る。図７は、本実施例の描画の例を説明するための図で
ある。図８は、本描画処理の流れを説明するためのフロ
ー図である。なお、本実施例では、図７（ａ）に示すよ
うなオブジェクト５００に、テクスチャ５２０を投射す
る場合を例に説明を行なう。図８は、このときの処理を
説明するためのフロー図である。
る。図７は、本実施例の描画の例を説明するための図で
ある。図８は、本描画処理の流れを説明するためのフロ
ー図である。なお、本実施例では、図７（ａ）に示すよ
うなオブジェクト５００に、テクスチャ５２０を投射す
る場合を例に説明を行なう。図８は、このときの処理を
説明するためのフロー図である。
【００４６】本描画処理を実現させるためのプログラム
は、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ／ＤＶＤ−ＲＯＭから、ＣＤ
／ＤＶＤデコーダ１３０を介して、メインメモリ１６０
に格納される。そして、メインＣＰＵ１００が、このプ
ログラムにしたがって動作を行なうことにより、本描画
処理が実行される。
は、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ／ＤＶＤ−ＲＯＭから、ＣＤ
／ＤＶＤデコーダ１３０を介して、メインメモリ１６０
に格納される。そして、メインＣＰＵ１００が、このプ
ログラムにしたがって動作を行なうことにより、本描画
処理が実行される。
【００４７】オブジェクト５００とテクスチャ５２０の
各頂点は、３次元仮想空間上の座標が与えられており、
メインメモリ１６０に記憶されている。
各頂点は、３次元仮想空間上の座標が与えられており、
メインメモリ１６０に記憶されている。
【００４８】図９は、テクスチャ５２０のイメージを説
明するための図である。本例においてテクスチャ５２０
の大きさは横Ｘドット、縦Ｙドット（Ｘ＜Ｙ）であると
する。テクスチャ５２０の縦横のドット数の小さい方
（本例では横方向）をドット毎に分割したときに、ドッ
ト数の大きい側に沿って生成される幅１ドットの画素列
をテクスチャラインと称する。
明するための図である。本例においてテクスチャ５２０
の大きさは横Ｘドット、縦Ｙドット（Ｘ＜Ｙ）であると
する。テクスチャ５２０の縦横のドット数の小さい方
（本例では横方向）をドット毎に分割したときに、ドッ
ト数の大きい側に沿って生成される幅１ドットの画素列
をテクスチャラインと称する。
【００４９】まず、処理Ｓ１００において、テクスチャ
５２０を上記のテクスチャラインに分割する（図７
（ｂ））。この結果、Ｘ本のテクスチャラインが生成さ
れることになる。なお、本例では、縦横のドット数のう
ち小さい方をドット毎に分割したが、ドット数の大きい
方をドット毎に分割するようにしてもよい。ただし、ド
ット数の小さい方をドット毎に分割した方が、処理量が
少なくなるため望ましい。
５２０を上記のテクスチャラインに分割する（図７
（ｂ））。この結果、Ｘ本のテクスチャラインが生成さ
れることになる。なお、本例では、縦横のドット数のう
ち小さい方をドット毎に分割したが、ドット数の大きい
方をドット毎に分割するようにしてもよい。ただし、ド
ット数の小さい方をドット毎に分割した方が、処理量が
少なくなるため望ましい。
【００５０】次に、Ｎ＝１とする（Ｓ１０１）。そし
て、第N列目のテクスチャライン５３０について、シャ
ドウボリウム法を用いて、Ｓバッファに描画領域５１０
を作成し（Ｓ１０２）、オブジェクト５００上のテクス
チャ５２０のテクスチャライン５３０に対応する領域の
書き込みを許可する（図７（ｃ））。
て、第N列目のテクスチャライン５３０について、シャ
ドウボリウム法を用いて、Ｓバッファに描画領域５１０
を作成し（Ｓ１０２）、オブジェクト５００上のテクス
チャ５２０のテクスチャライン５３０に対応する領域の
書き込みを許可する（図７（ｃ））。
【００５１】そして、オブジェクト５００の書き込み許
可領域５１０に対して、第Ｎ列目のテクスチャライン５
３０を描画する（Ｓ１０３）。このときの具体的な処理
は次のように行なう。すなわち、シャドウボリウム法を
用いるときに、テクスチャライン５３０を平行に移動さ
せて作成する直方体オブジェクト５４０の側面５４０ａ
（ラインの移動によって作成される側）には、テクスチ
ャライン５３０を構成するドットの色をそのまま引き伸
ばすようにテクスチャを張りつける。また、直方体オブ
ジェクト５４０の上面５４０ｂと下面５４０ｃとには、
それぞれテクスチャライン５３０の上端と下端とのドッ
トの色をそのまま引き伸ばすようにテクスチャを張りつ
ける。そして、この直方体オブジェクト５４０とオブジ
ェクト５００の表面との交差部分である書き込み許可領
域５１０のみに、直方体オブジェクト５４０を描画する
ことによって、テクスチャライン５３０を描画する（図
７（ｄ））。なお、光源の種類によっては、テクスチャ
ライン５３０によって生成されるオブジェクトは、直方
体には限られない。次にＮ＝Ｎ＋１として（Ｓ１０
４）、ＮがＸを超えているかどうかを調べ、Ｎ列目のテ
クスチャラインが存在するかを判断する（Ｓ１０５）。
可領域５１０に対して、第Ｎ列目のテクスチャライン５
３０を描画する（Ｓ１０３）。このときの具体的な処理
は次のように行なう。すなわち、シャドウボリウム法を
用いるときに、テクスチャライン５３０を平行に移動さ
せて作成する直方体オブジェクト５４０の側面５４０ａ
（ラインの移動によって作成される側）には、テクスチ
ャライン５３０を構成するドットの色をそのまま引き伸
ばすようにテクスチャを張りつける。また、直方体オブ
ジェクト５４０の上面５４０ｂと下面５４０ｃとには、
それぞれテクスチャライン５３０の上端と下端とのドッ
トの色をそのまま引き伸ばすようにテクスチャを張りつ
ける。そして、この直方体オブジェクト５４０とオブジ
ェクト５００の表面との交差部分である書き込み許可領
域５１０のみに、直方体オブジェクト５４０を描画する
ことによって、テクスチャライン５３０を描画する（図
７（ｄ））。なお、光源の種類によっては、テクスチャ
ライン５３０によって生成されるオブジェクトは、直方
体には限られない。次にＮ＝Ｎ＋１として（Ｓ１０
４）、ＮがＸを超えているかどうかを調べ、Ｎ列目のテ
クスチャラインが存在するかを判断する（Ｓ１０５）。
【００５２】次にＮ＝Ｎ＋１として（Ｓ１０４）、Ｎが
Ｘを超えているかどうかを調べ、Ｎ列目のテクスチャラ
インが存在するかを判断する（Ｓ１０５）。
Ｘを超えているかどうかを調べ、Ｎ列目のテクスチャラ
インが存在するかを判断する（Ｓ１０５）。
【００５３】そして、Ｎ列目のテクスチャラインが存在
しない場合には、描画処理を終了する（図７（ｅ））。
そして、その他の必要な処理を施して、画像音声出力装
置１５に画像を出力する（Ｓ１０６）。
しない場合には、描画処理を終了する（図７（ｅ））。
そして、その他の必要な処理を施して、画像音声出力装
置１５に画像を出力する（Ｓ１０６）。
【００５４】Ｎ列目のテクスチャラインが存在する場合
は、Ｓ１０２以降の処理を繰り返す。
は、Ｓ１０２以降の処理を繰り返す。
【００５５】このように、テクスチャを１ドットライン
毎に処理することにより、他のラインの影響を受けず
に、直方体オブジェクト５４０の側面、上面、下面にテ
クスチャラインを引き伸ばしたようなマッピングを行う
ことができる。このため、この直方体オブジェクト５４
０を用いることで、任意の３次元形状のオブジェクトの
任意の位置に対して、オブジェクトの凹凸に沿ったテク
スチャの貼り付けをリアルタイムに行うことができる。
毎に処理することにより、他のラインの影響を受けず
に、直方体オブジェクト５４０の側面、上面、下面にテ
クスチャラインを引き伸ばしたようなマッピングを行う
ことができる。このため、この直方体オブジェクト５４
０を用いることで、任意の３次元形状のオブジェクトの
任意の位置に対して、オブジェクトの凹凸に沿ったテク
スチャの貼り付けをリアルタイムに行うことができる。
【００５６】以上の処理により、３次元オブジェクトの
表面の任意場所に、テクスチャを任意の角度から投影し
た画像を作成することができる。この処理は、すでに描
画されたオブジェクトデータに対して行なうものである
ため、処理時間を短くすることができ、３次元ＣＧのリ
アルタイムレンダリングが可能である。
表面の任意場所に、テクスチャを任意の角度から投影し
た画像を作成することができる。この処理は、すでに描
画されたオブジェクトデータに対して行なうものである
ため、処理時間を短くすることができ、３次元ＣＧのリ
アルタイムレンダリングが可能である。
【００５７】
【発明の効果】上述のように、本発明によれば、３Ｄモ
デルとして表現されたオブジェクトの表面の任意の場所
に、テクスチャを任意の角度から投影した画像を作成す
ることができる。
デルとして表現されたオブジェクトの表面の任意の場所
に、テクスチャを任意の角度から投影した画像を作成す
ることができる。
【図１】は、本発明を実施可能なエンタテインメント装
置１０のハードウェア構成の一例を示す図である。
置１０のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図２】は、グラフィックスプロセッサ１１０の内部構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図３】は、グラフィックスプロセッサ１１０のローカ
ルメモリ２２０の構成を示す図である。
ルメモリ２２０の構成を示す図である。
【図４】は、エンタテインメント装置１０の使用状態を
説明する図である。
説明する図である。
【図５】は、グラフィックスプロセッサ１１０のテクス
チャマッピング機能を説明するための図である。
チャマッピング機能を説明するための図である。
【図６】は、シャドウボリウム法について説明するため
の図である。
の図である。
【図７】は、本実施例の描画の例を説明するための図で
ある。
ある。
【図８】は、本実施例の描画処理の流れを説明するため
のフロー図である。
のフロー図である。
【図９】は、テクスチャ５２０のイメージを説明するた
めの図である。
めの図である。
【図１０】は、シャドウボリウム法によって生成した領
域にテクスチャを貼りつけた場合を説明するための図で
ある。
域にテクスチャを貼りつけた場合を説明するための図で
ある。
１０…エンタテインメント装置
１１…本体、１３…画像音声出力部、１４…画像音声出
力用ケーブル １５…画像音声出力装置 １００…メインＣＰＵ、１１０…グラフィックスプロセ
ッサ １２０…Ｉ／Ｏプロセッサ、１３０…ＣＤ／ＤＶＤデコ
ーダ １４０…サウンド再生処理プロセッサ、１４１…サウン
ドバッファ １５０…ＯＳ−ＲＯＭ、１６０…メインメモリ、１７０
…ＩＯＰメモリ １０１、１０２、１０３…バス １８０…コントローラ ２００…ホストインタフェース部、２１０…描画機能ブ
ロック ２２０…ローカルメモリ、２３０…ＣＲＴＣ部 ２５０…フレームバッファ領域、２６０…Ｚバッファ領
域 ２７０…テクスチャバッファ領域、２８０…テクスチャ
ＣＬＵＴ２８０
力用ケーブル １５…画像音声出力装置 １００…メインＣＰＵ、１１０…グラフィックスプロセ
ッサ １２０…Ｉ／Ｏプロセッサ、１３０…ＣＤ／ＤＶＤデコ
ーダ １４０…サウンド再生処理プロセッサ、１４１…サウン
ドバッファ １５０…ＯＳ−ＲＯＭ、１６０…メインメモリ、１７０
…ＩＯＰメモリ １０１、１０２、１０３…バス １８０…コントローラ ２００…ホストインタフェース部、２１０…描画機能ブ
ロック ２２０…ローカルメモリ、２３０…ＣＲＴＣ部 ２５０…フレームバッファ領域、２６０…Ｚバッファ領
域 ２７０…テクスチャバッファ領域、２８０…テクスチャ
ＣＬＵＴ２８０
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(56)参考文献 特開 平10−134205（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G06T 15/00 - 17/40
Claims (9)
- 【請求項１】３次元モデルで表されたオブジェクトモデ
ルの表面にテクスチャを描画する方法であって、 テクスチャデータを、幅１ドットであって、長さがテク
スチャの一辺のドット数と等しいテクスチャラインに分
割し、１テクスチャライン毎に、３次元空間中のテクス
チャラインとオブジェクトモデルと仮想光源との配置関
係から、テクスチャラインを色情報を保有したまま光の
進む方向に引き伸ばした立体オブジェクトを仮定し、こ
の立体オブジェクトとオブジェクトモデルの表面との交
差部分をテクスチャラインを描画する領域として定め、
定められた領域に対して、立体オブジェクトを描画する
処理を行なうことを特徴とするテクスチャ描画方法。 - 【請求項２】請求項１記載のテクスチャ描画方法であっ
て、 前記テクスチャラインへの分割は、テクスチャの縦横ド
ット数の小さい方を分割し、ドット数の大きい方に平行
なテクスチャラインとすることを特徴とするテクスチャ
描画方法。 - 【請求項３】３次元モデルで表されたオブジェクトデー
タと、当該オブジェクトの表面に描画すべきテクスチャ
データとを格納する手段と、 テクスチャデータを、幅１ドットであって、長さがテク
スチャの一辺のドット数と等しいテクスチャラインに分
割し、１テクスチャライン毎に、３次元空間中のテクス
チャラインとオブジェクトモデルと仮想光源との配置関
係から、テクスチャラインを色情報を保有したまま光の
進む方向に引き伸ばした立体オブジェクトを仮定し、こ
の立体オブジェクトとオブジェクトモデルの表面との交
差部分をテクスチャラインを描画する領域として定め、
定められた領域に対して、立体オブジェクトを描画する
手段とを備えることを特徴とするエンタテインメント装
置。 - 【請求項４】請求項３記載のエンタテインメント装置で
あって、 前記テクスチャラインへの分割は、テクスチャの縦横ド
ット数の小さい方を分割し、ドット数の大きい方に平行
なテクスチャラインとすることを特徴とするエンタテイ
ンメント装置。 - 【請求項５】３次元モデルで表されたオブジェクトデー
タと、当該オブジェクトの表面に描画するべきテクスチ
ャデータとを格納する処理と、 テクスチャデータを、幅１ドットであって、長さがテク
スチャの一辺のドット数と等しいテクスチャラインに分
割し、１テクスチャライン毎に、３次元空間中のテクス
チャラインとオブジェクトモデルと仮想光源との配置関
係から、テクスチャラインを色情報を保有したまま光の
進む方向に引き伸ばした立体オブジェクトを仮定し、こ
の立体オブジェクトとオブジェクトモデルの表面との交
差部分をテクスチャラインを描画する領域として定め、
定められた領域に対して、立体オブジェクトを描画する
処理とを情報処理装置に実行させるためのプログラムを
記録した記録媒体。 - 【請求項６】請求項５記載の記録媒体であって、 前記テクスチャラインへの分割は、テクスチャの縦横ド
ット数の小さい方を分割し、ドット数の大きい方に平行
なテクスチャラインとすることを特徴とする記録媒体。 - 【請求項７】３次元モデルで表されたオブジェクトモデ
ルの表面にテクスチャを描画する方法であって、 テクスチャデータを、幅１ドットのテクスチャラインに
分割し、１テクスチャライン毎に、３次元空間中のテク
スチャラインとオブジェクトモデルと仮想光源との配置
関係から 、テクスチャラインを色情報を保有したまま光
の進む方向に引き伸ばした立体オブジェクトを仮定し、
この立体オブジェクトとオブジェクトモデルの表面との
交差部分をテクスチャラインを描画する領域として定
め、定められた領域に対して、立体オブジェクトを描画
する処理を行なうことを特徴とするテクスチャ描画方
法。 - 【請求項８】３次元モデルで表されたオブジェクトデー
タと、当該オブジェクトの表面に描画すべきテクスチャ
データとを格納する手段と、 テクスチャデータを、幅１ドットのテクスチャラインに
分割し、１テクスチャライン毎に、３次元空間中のテク
スチャラインとオブジェクトモデルと仮想光源との配置
関係から、テクスチャラインを色情報を保有したまま光
の進む方向に引き伸ばした立体オブジェクトを仮定し、
この立体オブジェクトとオブジェクトモデルの表面との
交差部分をテクスチャラインを描画する領域として定
め、定められた領域に対して、立体オブジェクトを描画
する手段とを備えることを特徴とするエンタテインメン
ト装置。 - 【請求項９】３次元モデルで表されたオブジェクトデー
タと、当該オブジェクトの表面に描画するべきテクスチ
ャデータとを格納する処理と、 テクスチャデータを、幅１ドットのテクスチャラインに
分割し、１テクスチャライン毎に、３次元空間中のテク
スチャラインとオブジェクトモデルと仮想光源との配置
関係から、テクスチャラインを色情報を保有したまま光
の進む方向に引き伸ばした立体オブジェクトを仮定し、
この立体オブジェクトとオブジェクトモデルの表面との
交差部分をテクスチャラインを描画する領域として定
め、定められた領域に対して、立体オブジェクトを描画
する処理とを情報処理装置に実行させるためのプログラ
ムを記録した記録媒体。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000349707A JP3527196B2 (ja) | 2000-11-16 | 2000-11-16 | テクスチャ描画方法、エンタテインメント装置および記録媒体 |
| US10/002,608 US6856321B2 (en) | 2000-11-16 | 2001-11-15 | Texture rendering method, entertainment apparatus and storage medium |
| PCT/JP2001/010038 WO2002041257A1 (fr) | 2000-11-16 | 2001-11-16 | Procédé de dessin de textures, dispositif pour divertissements et support d'enregistrement |
| EP01982824A EP1336935A4 (en) | 2000-11-16 | 2001-11-16 | METHOD FOR DRAWING TEXTURES, ENTERTAINMENT DEVICE AND RECORDING CARRIER |
| AU2002214313A AU2002214313A1 (en) | 2000-11-16 | 2001-11-16 | Texture drawing method, entertainment device and recording medium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000349707A JP3527196B2 (ja) | 2000-11-16 | 2000-11-16 | テクスチャ描画方法、エンタテインメント装置および記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002157604A JP2002157604A (ja) | 2002-05-31 |
| JP3527196B2 true JP3527196B2 (ja) | 2004-05-17 |
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ID=18823059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000349707A Expired - Fee Related JP3527196B2 (ja) | 2000-11-16 | 2000-11-16 | テクスチャ描画方法、エンタテインメント装置および記録媒体 |
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|---|---|
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| EP (1) | EP1336935A4 (ja) |
| JP (1) | JP3527196B2 (ja) |
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| JP2004246877A (ja) * | 2003-01-24 | 2004-09-02 | Sega Corp | ゲームのキャラクタに画像を投影するプログラム、そのプログラムが組み込まれたゲーム機、及びそのプログラムが格納された記録媒体 |
| JP4181430B2 (ja) | 2003-03-10 | 2008-11-12 | シャープ株式会社 | 図形処理装置、図形処理方法、図形処理プログラム、および、プログラム記録媒体 |
| JP2005301414A (ja) * | 2004-04-07 | 2005-10-27 | Sony Computer Entertainment Inc | 画像生成装置および画像生成方法 |
| US7840042B2 (en) * | 2006-01-20 | 2010-11-23 | 3M Innovative Properties Company | Superposition for visualization of three-dimensional data acquisition |
| US7698014B2 (en) * | 2006-01-20 | 2010-04-13 | 3M Innovative Properties Company | Local enforcement of accuracy in fabricated models |
| CA3045133C (en) * | 2019-06-03 | 2023-03-21 | Eidos Interactive Corp. | Systems and methods for augmented reality applications |
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|---|---|---|---|---|
| US5255352A (en) * | 1989-08-03 | 1993-10-19 | Computer Design, Inc. | Mapping of two-dimensional surface detail on three-dimensional surfaces |
| GB9501832D0 (en) * | 1995-01-31 | 1995-03-22 | Videologic Ltd | Texturing and shading of 3-d images |
| JPH10134205A (ja) | 1996-10-31 | 1998-05-22 | Toyota Motor Corp | コンピュータグラフィックの影付け方法 |
| US6754370B1 (en) * | 2000-08-14 | 2004-06-22 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Real-time structured light range scanning of moving scenes |
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-
2000
- 2000-11-16 JP JP2000349707A patent/JP3527196B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-11-15 US US10/002,608 patent/US6856321B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-11-16 AU AU2002214313A patent/AU2002214313A1/en not_active Abandoned
- 2001-11-16 WO PCT/JP2001/010038 patent/WO2002041257A1/ja active Application Filing
- 2001-11-16 EP EP01982824A patent/EP1336935A4/en not_active Withdrawn
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