JP4082021B2 - テクスチャ画像生成プログラム、テクスチャ画像データ及びデータ処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、コンピュータ処理によってオリジナル三次元モデルからテクスチャ画像を生成する三次元画像処理技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
三次元画像処理において、三次元形状モデルの表面に模様等のデータを付加する際、いわゆるテクスチャマッピングと呼ばれる手法が採用される。テクスチャマッピングは、一般的に、三次元形状モデルを構成する多数のポリゴンのそれぞれに対して２次元画像であるテクスチャ画像が対応付けられることによって行われる。そのため、テクスチャマッピングを行う際には事前に三次元モデルの各部位に対応するテクスチャ画像を生成しておくことが望まれる。
【０００３】
従来、テクスチャ画像を生成する方法としては主として２つの方法がある。
【０００４】
まず、第１の方法は表面に模様等が付された三次元モデルの周囲に円筒面を設定し、三次元モデルの表面模様等をその円筒面に投影することによって２次元画像であるテクスチャ画像を生成する手法である。
【０００５】
また、第２の方法は各ポリゴンに割り当てられる個々の微小なテクスチャ画像（以下、これを「単位テクスチャ画像」という。）を各ポリゴン形状に対応する形で抽出し、それらを平面的に並べて敷き詰めることにより２次元画像であるテクスチャ画像を生成する手法である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のテクスチャ画像を生成する方法には、以下のような問題点がある。
【０００７】
まず、上記第１の方法による場合、三次元モデルの周囲に設定される円筒面に対し、三次元モデルの全ての部分が円筒面上に投影可能であるとは限らない。このため、円筒面に対して影になって投影することができないポリゴンに関しては、テクスチャ画像を生成することができないという問題点を有する。
【０００８】
また、上記第２の方法による場合、各ポリゴンに対応する個々の単位テクスチャ画像が平面的に敷き詰められたテクスチャ画像となるため、個々の単位テクスチャ画像をポリゴンに貼り付けた際に、ポリゴン境界付近に画像欠落が生じる可能性がある。このため、第２の方法による場合、個々の単位テクスチャ画像のサイズは対応するポリゴンのサイズよりも若干大きめのサイズとしてポリゴン境界付近での画像の欠落を防止する必要がある。ところが、三次元形状モデルを構成する全てのポリゴンについてポリゴンサイズよりも大きなサイズの単位テクスチャ画像を保持するように構成すると、テクスチャ画像の全体的な画像サイズが大きくなってしまうという問題が生じる。
【０００９】
さらに上記第２の方法による場合、個々の単位テクスチャ画像が平面的に敷き詰められたテクスチャ画像となるため、テクスチャ画像の全体を画像表示したとしても、三次元モデルが全体的にどのような模様等を有しているかということを把握することが困難であるという問題を有している。このため、画像処理ソフトウェア等を起動してテクスチャ画像に対する画像修正処理等を行おうとしても、三次元モデルの全体像を把握することができず、全体的な修正作業を行うことが困難であるという問題がある。
【００１０】
そこで、この発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、三次元形状モデルを構成する全てのポリゴンに対応するテクスチャ画像を生成することができ、かつ、編集又は修正作業を容易に進めることができるテクスチャ画像の生成技術を実現することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、コンピュータを機能させて、オリジナル三次元モデルからテクスチャ画像を生成するためのテクスチャ画像生成プログラムであって、前記コンピュータを、前記コンピュータの演算手段によって設定される前記オリジナル三次元モデルの仮想モデル空間に対し、前記演算手段を用いて、前記オリジナル三次元モデルのオリジナルテクスチャ画像を投影するための所定数の投影面を設定する投影面設定手段、前記演算手段を用いて、前記所定数の投影面に対して、前記オリジナルテクスチャ画像のうちの投影可能な部分の仮想投影を行うことによって、投影テクスチャ画像を生成する投影テクスチャ画像生成手段、前記演算手段を用いて、前記オリジナルテクスチャ画像のうちの前記所定数の投影面に対して投影不可能な部分を抽出した非投影テクスチャ画像を生成する非投影テクスチャ画像生成手段、及び、前記演算手段を用いて、前記投影テクスチャ画像と前記非投影テクスチャ画像とを互いに関連づけて出力する出力手段として機能させる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のテクスチャ画像生成プログラムであって、前記コンピュータが前記出力手段として機能し、前記非投影テクスチャ画像と前記投影テクスチャ画像との関連づけを行う際に、前記非投影テクスチャ画像と前記投影テクスチャ画像とを隣接させた画像配置を行わせることを特徴としている。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のテクスチャ画像生成プログラムであって、前記コンピュータを、前記仮想投影を行う際の前記所定数の投影面に対する縦方向及び横方向の解像度を設定する解像度設定手段として、さらに機能させるとともに、前記コンピュータが前記出力手段として機能し、前記画像配置を行う際に、前記投影テクスチャ画像に対する前記非投影テクスチャ画像の配置位置を前記解像度に応じて変更させることを特徴としている。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、オリジナル三次元モデルから生成されるテクスチャ画像データであって、前記オリジナル三次元モデルの仮想モデル空間に対して所定数の投影面が設定され、前記所定数の投影面に対して、前記オリジナル三次元モデルのオリジナルテクスチャ画像のうちの投影可能な部分が仮想投影されて生成される投影テクスチャ画像と、前記オリジナルテクスチャ画像のうちの前記所定数の投影面に対して投影不可能な部分が抽出された非投影テクスチャ画像と、が互いに関連づけられたデータ構造を有している。かかるデータ構造を有することにより、コンピュータにおいてテクスチャ画像データのデータ管理等を行う際に、オリジナル三次元モデルに関して漏れのない形でテクスチャ画像データの管理等を行う処理が実現される。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のテクスチャ画像データにおいて、前記非投影テクスチャ画像と前記投影テクスチャ画像とが隣接した画像配置とされることによって互いに関連づけられることを特徴としている。
また、請求項６に記載の発明は、オリジナル三次元モデルからテクスチャ画像を生成するデータ処理装置であって、前記オリジナル三次元モデルの仮想モデル空間に対し、前記オリジナル三次元モデルのオリジナルテクスチャ画像を投影するための所定数の投影面を設定する投影面設定手段、前記所定数の投影面に対して、前記オリジナルテクスチャ画像のうちの投影可能な部分の仮想投影を行うことによって、投影テクスチャ画像を生成する投影テクスチャ画像生成手段、前記オリジナルテクスチャ画像のうちの前記所定数の投影面に対して投影不可能な部分を抽出した非投影テクスチャ画像を生成する非投影テクスチャ画像生成手段、及び前記投影テクスチャ画像と前記非投影テクスチャ画像とを互いに関連づけて出力する出力手段を備えることを特徴とする。
また、請求項７に記載の発明は、請求項６の発明に係るデータ処理装置であって、前記出力手段は、前記非投影テクスチャ画像と前記投影テクスチャ画像との関連づけを行う際に、前記非投影テクスチャ画像と前記投影テクスチャ画像とを隣接させた画像配置を行わせることを特徴とする。
また、請求項８に記載の発明は、請求項７の発明に係るデータ処理装置であって、前記仮想投影を行う際の前記所定数の投影面に対する縦方向及び横方向の解像度を設定する解像度設定手段をさらに備え、前記出力手段は、前記画像配置を行う際に、前記投影テクスチャ画像に対する前記非投影テクスチャ画像の配置位置を前記解像度に応じて変更させることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１７】
図１は、この発明の実施の形態にかかる三次元データ処理装置１の構成を示す図である。三次元データ処理装置１は、一般的なコンピュータと同様に、プログラムを実行することによってそのプログラムに規定される処理手順に基づいた演算処理を行うＣＰＵ１０と、ＣＰＵ１０から与えられる画像の表示を行う画像表示部２０と、ユーザが情報の入力操作を行うためのキーボードやマウス等で構成される操作入力部３０と、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等の記録媒体２に対してデータの入出力を行うための記録媒体入出力装置４０と、半導体メモリや磁気ディスク装置等で構成される記憶部５０と、インターネット等のネットワーク９を介して外部コンピュータ４とデータ通信を行うための通信インタフェース６０とを備えて構成される。
【００１８】
記憶部５０には、オリジナル三次元モデルデータ５１及びテクスチャ画像生成プログラム５２等が予め記憶されている。このデータ又はプログラムは、ＣＰＵ１０が予め記録媒体２からデータやプログラムを読み取り、三次元データ処理装置１へのインストール動作や保存動作を行うことによって、予め記憶部５０に記憶される。また、ＣＰＵ１０が通信インタフェース６０を介して外部コンピュータ４とデータ通信を行うことによっても、上記のデータやプログラムを予め記憶部５０に記憶されておくことが可能である。
【００１９】
オリジナル三次元モデルデータ５１とは、この実施の形態においてＣＰＵ１０がテクスチャ画像生成プログラム５２を実行した際に処理対象となる三次元モデルを規定するデータである。また、テクスチャ画像生成プログラム５２はＣＰＵ１０によって読み出され、かつ実行されることにより、三次元データ処理装置１をテクスチャ画像生成装置として機能させるプログラムである。
【００２０】
この実施の形態では、三次元データ処理装置１においてＣＰＵ１０がテクスチャ画像生成プログラム５２を実行することにより、記憶部５０に記憶されるオリジナル三次元モデルデータ５１から新たなテクスチャ画像が生成される。なお、記憶部５０に複数種類のオリジナル三次元モデルデータ５１が保存されている場合、ＣＰＵ１０は操作入力部３０を介してユーザによって指定されるオリジナル三次元モデルデータ５１を読み出し、そのオリジナル三次元モデルに対してデータ処理を行うことになる。
【００２１】
具体的には、この実施の形態の三次元データ処理装置１では、オリジナル三次元モデルデータ５１を読み出して、そのオリジナル三次元モデルを仮想モデル空間に設定し、仮想モデル空間内に配置されたオリジナル三次元モデルの周囲を取り囲むように投影面を設定する。そしてオリジナル三次元モデルを構成するあるポリゴンが仮想モデル空間に設定される投影面に対して投影可能な場合は、そのポリゴンに対応するテクスチャ画像を投影面に仮想投影することにより投影テクスチャ画像を生成する。その一方、オリジナル三次元モデルを構成する複数のポリゴンのうちには、他のポリゴンの影となって投影面に対して投影不可能になるポリゴンも存在する。その場合、三次元データ処理装置１は投影不可能なポリゴンに対応する単位テクスチャ画像を全て抽出して、複数の単位テクスチャ画像からなる非投影テクスチャ画像を生成する。そしてその後、投影テクスチャ画像と非投影テクスチャ画像とを互いに関連づけることによって、投影テクスチャ画像と非投影テクスチャ画像とが一体となって一つの三次元モデルの表面模様等を表現するための新たなテクスチャ画像を生成する処理が実現される。
【００２２】
図２は、三次元データ処理装置１においてテクスチャ画像生成プログラム５２が実行された際にＣＰＵ１０によって実現される機能を示す図である。図２に示すように、三次元データ処理装置１のＣＰＵ１０はテクスチャ画像生成プログラム５２を実行することにより、テクスチャ画像生成条件設定部１１、仮想モデル空間設定部１２、投影面設定部１３、仮想投影演算部１４、及び、画像配置部１５として機能する。
【００２３】
また、図２に示すようにオリジナル三次元モデルデータ５１はオリジナル形状データ５１ａとオリジナルテクスチャ画像データ５１ｂとを含んで構成される。
【００２４】
オリジナルテクスチャ画像データ５１ｂは例えば複数の２次元画像から構成される画像データである。
【００２５】
オリジナル形状データ５１ａはオリジナル三次元モデルの表面形状を表す形状データであり、三次元モデルの表面形状を複数のポリゴンによって表しており、各ポリゴンが三次元モデルにおける各位置の表面形状を表している。このため、オリジナル形状データ５１ａには、各ポリゴンについてポリゴン情報が設定される。
【００２６】
オリジナル形状データ５１ａの各ポリゴン情報は三次元形状の表面形状を表すとともに、各ポリゴンがどのような表面模様等を有するかを示すために、各ポリゴン情報にテクスチャ画像の一部分を特定する情報（テクスチャ特定情報）が含まれる。これにより、オリジナル三次元モデルにおいて一つのポリゴンが特定されると、それに対応するテクスチャ画像の一部分が特定されることになる。
【００２７】
図２に示すようにテクスチャ画像生成条件設定部１１は、操作入力部３０からの入力情報に基づいて、又は、オリジナル三次元モデルデータ５１を解析することによって、テクスチャ画像を生成する際の生成条件を設定する。設定される条件として、例えば、オリジナル三次元モデルを仮想投影するための投影面をどのような投影面とするかといった設定、オリジナル三次元モデルを仮想投影する際の解像度の設定等がある。また、投影面に対して投影不可能なポリゴンに対応する単位テクスチャ画像の配置形態についても設定される。ただし、仮想投影を行う際の解像度が設定された場合には、その解像度に応じて単位テクスチャ画像の配置形態を変更するように構成される。またさらに、投影面として円筒面が選択された場合には円筒の軸や投影面の端部の指定等が含まれる。
【００２８】
テクスチャ画像生成条件設定部１１において設定される条件は、仮想モデル空間設定部１２、投影面設定部１３、仮想投影演算部１４、及び画像配置部１５のそれぞれに対して与えられる。
【００２９】
仮想モデル空間設定部１２は、テクスチャ画像生成条件設定部１１から得られる条件に基づいてオリジナル三次元モデルを仮想的な三次元モデル空間（仮想モデル空間）内に設定する。
【００３０】
そして投影面設定部１３が機能すると、テクスチャ画像生成条件設定部１１で設定された条件に従って、仮想モデル空間内に仮想設置されたオリジナル三次元モデルの周囲に投影面を設定する。なお、以下の説明においては、投影面として円筒面が設定される場合を例示する。
【００３１】
次に、仮想投影演算部１４が機能し、仮想モデル空間においてオリジナル三次元モデルを構成する複数のポリゴンのうちから投影可能なポリゴンと投影不可能なポリゴンとを判別し、投影可能なポリゴンについてはそのポリゴンに対応する単位テクスチャ画像をオリジナルテクスチャ画像から抽出してそれを投影面上に仮想投影することにより、投影面上に投影テクスチャ画像を形成させる。そして仮想投影演算部１４によって最終的に生成される投影テクスチャ画像は、画像配置部１５に与えられる。なお、投影テクスチャ画像は、投影面となる円筒面に設定される投影画像を平面状に展開して得られる２次元画像である。
【００３２】
また、仮想投影演算部１４は、投影不可能なポリゴンであると判断した各ポリゴンに対応する単位テクスチャ画像を抽出する。このとき、仮想投影演算部１４は投影不可能なポリゴンのサイズよりも大きいサイズで単位テクスチャ画像を抽出する。これにより、単位テクスチャ画像をポリゴンに貼り付ける際に、ポリゴン境界付近で画像の欠落が生じることを防止することが可能性である。
【００３３】
そして仮想投影演算部１４は投影不可能なポリゴンごとに抽出した単位テクスチャ画像を、画像配置部１５に与える。
【００３４】
画像配置部１５は、仮想投影演算部１４から投影不可能な各ポリゴンに対応する複数の単位テクスチャ画像を入力すると、テクスチャ画像生成条件設定部１１において設定された配置形態に基づいて複数の単位テクスチャ画像を配置し、非投影テクスチャ画像を生成する。また、画像配置部１５は、投影テクスチャ画像と非投影テクスチャ画像とをテクスチャ画像生成条件設定部１１において設定された配置形態に基づいて配置して一つの２次元画像であるテクスチャ画像を生成する。換言すれば、画像配置部１５において生成されるテクスチャ画像は、仮想的な投影面に投影されて形成される投影テクスチャ画像と、投影面に投影されなかった非投影テクスチャ画像とが一つの２次元画像として互いに関連づけられた状態を形成することになる。
【００３５】
そして画像配置部１５は、投影テクスチャ画像と単位テクスチャ画像とが一つの２次元画像として互いに関連づけられたテクスチャ画像データを出力する。このとき画像配置部１５は、テクスチャ画像を記憶部５０、画像表示部２０、記録媒体入出力装置４０又は通信インタフェース６０に対して出力する。テクスチャ画像データが記憶部５０に出力される場合には、テクスチャ画像データが記憶部５０に保存されることになる。また、テクスチャ画像データが画像表示部２０に出力される場合には、テクスチャ画像が画像表示部２０の表示画面に表示されることになる。また、テクスチャ画像データが記録媒体入出力装置４０に出力される場合には、テクスチャ画像データが記録媒体２に保存されることになる。さらに、テクスチャ画像データが記憶部５０に出力される場合には、テクスチャ画像データがネットワーク９に接続される外部コンピュータ４に対して送信される。
【００３６】
ＣＰＵ１０はオリジナル三次元モデルデータ５１から上記のような機能を実現することによって三次元モデルデータ７０を生成する。この三次元モデルデータ７０にはテクスチャ画像データ７１と三次元形状データ７２とが含まれる。このうち、テクスチャ画像データ７１は上記のテクスチャ画像データ、すなわち投影テクスチャ画像と非投影テクスチャ画像とが互いに関連づけられた画像データである。また、三次元形状データ７２は三次元モデルの表面形状を表す形状データであり、三次元モデルの表面形状を複数のポリゴンによって表しており、各ポリゴンが三次元モデルにおける各位置の表面形状を表している。
【００３７】
この実施の形態では、ＣＰＵ１０のデータ処理によって、各ポリゴンによって表される三次元形状が変化するものではないが、各ポリゴンのポリゴン情報が保有する、テクスチャ画像との対応関係に関する情報が変更される。つまり、ＣＰＵ１０が上述したデータ処理を遂行する過程において、オリジナル三次元モデルデータ５１に含まれるオリジナル形状データ５１ａを取得し、各ポリゴンのポリゴン情報に含まれるテクスチャ特定情報を、新たに生成されるテクスチャ画像（投影テクスチャ画像及び非投影テクスチャ画像）に対応させて更新させていくのである。その結果、オリジナル形状データ５１ａが表現する形状と同形状を示す新たな三次元形状データ７２が生成され、その三次元形状データ７２のポリゴン情報には新たに生成されたテクスチャ画像データ７１が示すテクスチャ画像との対応関係が示されることになる。
【００３８】
このようにＣＰＵ１０がテクスチャ画像生成プログラム５２を実行することにより、オリジナル三次元モデルデータ５１から新たな三次元モデルデータ７０が生成され、その三次元モデルデータ７０にはテクスチャ画像データ７１と三次元形状データ７２とが含まれる。そしてテクスチャ画像データ７１と三次元形状データ７２とは互いに一体的なデータとして管理されることにより、三次元モデルの表示等を適切に行うことが可能になる。
【００３９】
次に、上記のように構成された三次元データ処理装置１において、テクスチャ画像生成プログラム５２が実行された際の詳細なデータ処理手順及びデータ処理内容について説明する。
【００４０】
図３乃至図６は三次元データ処理装置１におけるテクスチャ画像生成処理の処理手順を示すフローチャートである。
【００４１】
まず、ＣＰＵ１０においてテクスチャ画像生成プログラム５２が実行されると、操作入力部３０を介してテクスチャ画像生成条件の入力が行われる（ステップＳ１）。このとき入力される入力情報に基づいて、テクスチャ画像生成条件の設定が行われる。なお、記憶部５０に複数種類のオリジナル三次元モデルデータ５１が記憶されている場合には、ステップＳ１において、ユーザがテクスチャ画像生成処理を実行する対象となるオリジナル三次元モデルデータ５１を複数種類のデータのうちから指定することになる。
【００４２】
そして仮想モデル空間設定部１２が、ユーザから指定されたオリジナル三次元モデルデータ５１を記憶部５０から読み出す（ステップＳ２）。図７は、オリジナル三次元モデル８０の一例を示す図であり、以下においては、図７のようなカップ形状の表面に横方向のライン模様が付されたオリジナル三次元モデル８０をデータ処理対象とする場合について説明する。
【００４３】
ステップＳ３に進み、仮想モデル空間設定部１２は仮想モデル空間を設定し、オリジナル形状データ５１ａに基づいてオリジナル三次元モデル８０を仮想モデル空間内に設置する。
【００４４】
そして投影面設定部１３が、テクスチャ画像生成条件設定部１１によって設定される内容に基づいて、仮想モデル空間内の三次元モデル８０を仮想投影するための投影面となる円筒面を設定する（ステップＳ４）。
【００４５】
図８は、三次元モデル８０に対して設定される円筒面の一例を示す図である。図８に示すように、投影面設定部１３はテクスチャ画像生成条件設定部１１によって指定される内容に基づいて、仮想モデル空間３内に円筒軸８３、及び円筒面を展開する際の端部８２を設定し、それによって投影面となる円筒面８１を設定する。
【００４６】
そして投影面設定部１３は仮想モデル空間３内に設定された円筒面８１に、テクスチャ画像生成条件設定部１１において設定される解像度に応じた投影画像を設定する（ステップＳ５）。この投影画像は投影テクスチャ画像を作成していくための画像であり、ステップＳ５においては有効な画像成分を有さない状態（すなわち、白紙の画像状態）に初期設定される。
【００４７】
なお、テクスチャ画像生成条件設定部１１は予めオリジナル三次元モデル８０の縦方向及び横方向のサイズ比や周波数成分等を解析しておき、その解析結果に基づいて、投影画像の解像度を決定しておくことが望ましい。ただし、そのような決定手法に限られるものではなく、ユーザが手動設定する形態であってもよい。
【００４８】
ステップＳ５の処理が終了した状態でオリジナル三次元モデル８０を投影面に仮想投影するための前準備が完了することとなる。
【００４９】
そしてステップＳ６に進み、ＣＰＵ１０において仮想投影演算部１４が機能し、投影テクスチャ画像生成処理が行われる。投影テクスチャ画像生成処理の詳細な処理手順は図４に示すフローチャートである。投影テクスチャ画像生成処理においては、オリジナル三次元モデル８０を構成するポリゴンごとに処理が進められる。
【００５０】
まず、仮想投影演算部１４はオリジナル三次元モデル８０を構成する一つのポリゴン（これを「注目ポリゴン」と呼ぶ。）を処理対象のポリゴンとして選択する（ステップＳ６０１）。そして注目ポリゴンの各頂点の座標値を投影面上の位置に変換することにより、注目ポリゴンを投影面に仮想投影する（ステップＳ６０２）。
【００５１】
図９は仮想投影処理の概念を示す図であり、仮想モデル空間３を上側からみた図である。図９に示すように、注目ポリゴンＰＧを形成する頂点Ｖ１，Ｖ２を考える。なお、ポリゴンは仮想モデル空間３における微小平面を表現するため、ポリゴンを形成する頂点は少なくとも３点必要であるが、図９においては説明を簡略化するために２点で注目ポリゴンを表している。
【００５２】
仮想投影演算部１４は注目ポリゴンＰＧの頂点Ｖ１と円筒軸８３上の１点とを結ぶ直線を円筒面８１まで延長することによって頂点Ｖ１の投影点ＰＳ１を求める。同様に注目ポリゴンＰＧの頂点Ｖ２と円筒軸８３上の１点とを結ぶ直線を円筒面８１まで延長することによって頂点Ｖ２の投影点ＰＳ２を求める。この結果、注目ポリゴンＰＧが投影面に投影される領域を特定することが可能になる。
【００５３】
そしてステップＳ６０３に進み、仮想投影演算部１４は投影面に対して投影された注目ポリゴンが表面側を向いているか否かを判断する。一般的にテクスチャ画像が貼り付けられるのは、ポリゴンの表面側であって裏面側ではない。このため、注目ポリゴンが投影面に投影された際に、注目ポリゴンの表面側が投影面の外側を向いているか否かを判断することによって注目ポリゴンが投影面に対して表面側を向いているか否かを特定する。
【００５４】
例えば、図７のようなカップ形状の場合には、カップ外側の面は投影面に対して外側を向いているため、カップ外側形状を構成する各ポリゴンは投影面に対して表側を向いていることになるが、カップ内側の面は投影面に対して内側を向いているため、カップ内側形状を構成する各ポリゴンは投影面に対して表側を向いていないことになる。
【００５５】
そして注目ポリゴンの表面と投影面とが対向する関係にある場合にはステップＳ６０４に進み、対向する関係にない場合にはステップＳ６０６に進む。ステップＳ６０６に進んだ場合には、仮想投影演算部１４は注目ポリゴンを投影面に投影不可能なポリゴン、すなわち非投影ポリゴンとして設定する。
【００５６】
ステップＳ６０４では、投影テクスチャ画像を生成するための投影画像において、注目ポリゴンが投影される投影位置に対応する領域に既に画像が書き込まれているか否かを判断する。すなわち、他のポリゴンが注目ポリゴンとして処理されたことによって、同じ画像領域に他のテクスチャ画像が既に書き込まれているか否かを判断するのである。ここで、ＹＥＳと判断された場合には、既に書き込まれているテクスチャ画像に対応するポリゴンと注目ポリゴンとが投影面上の同じ位置に投影されることになるので、いずれか一方のポリゴンが他方のポリゴンの影となる位置に存在することになる。
【００５７】
そのため、ステップＳ６０４でＹＥＳと判断された場合には、ステップＳ６０５〜Ｓ６０８で影になったポリゴンに対して非投影ポリゴンとして設定する隠面処理が行われる。この隠面処理は、仮想モデル空間３における注目ポリゴンの位置と、注目ポリゴンが投影面に投影される投影位置との間に、他のポリゴンが存在しない場合には注目ポリゴンに対応する部分を投影可能な部分とし、他のポリゴンが存在する場合には注目ポリゴンに対応する部分を投影不可能な部分とする判定を行う処理であり、この実施の形態では具体的に以下のような処理を行うことにより実現される。
【００５８】
まず、ステップＳ６０５では、注目ポリゴンが処理済みポリゴンに隠れているか否かを判断する。
【００５９】
図１０は隠面処理の概念を示す図であり、仮想モデル空間３を上側からみた図である。カップ形状の三次元モデル８０において、カップ外側形状を構成し、かつ、把手部分の影になっているポリゴンＰＧ１と、把手部分の外側のポリゴンＰＧ２とを考える。この場合、図１０に示すように、ポリゴンＰＧ１の投影位置とポリゴンＰＧ２の投影位置とは円筒面８１上の同一位置となる。そのため、いずれのポリゴンが隠れたポリゴンであるかを判断するために、この実施の形態では各ポリゴンと、投影基準位置となる円筒軸８３との距離を参酌する。
【００６０】
例えば、注目ポリゴンがポリゴンＰＧ１である場合、円筒軸８３とポリゴンＰＧ１との距離を求めるとＲ１となる。また、円筒軸８３とポリゴンＰＧ２との距離を求めるとＲ２となる。そして、これらの距離Ｒ１，Ｒ２を比較すると、小さい値を示すポリゴンが大きい値を示すポリゴンに隠れているということが判明する。
【００６１】
したがって、仮想投影演算部１４は、注目ポリゴンと円筒軸との距離を求めるとともに、既に投影画像に書き込まれているテクスチャ画像に対応するポリゴンと円筒軸との距離を求め、それらの大小関係を判定することによって注目ポリゴンが処理済みポリゴンに隠れているか否かを判断する。
【００６２】
ただし、処理効率を向上させるために、処理済みポリゴンが注目ポリゴンであったときに予め当該ポリゴンと円筒軸８３との距離Ｒを求めておき、対応するテクスチャ画像を投影画像に上書き処理する際に、投影画像の付属データとして円筒軸８３からの距離データを一時的に記憶させておくことが好ましい。このような処理形態とすることで、同一のポリゴンについて距離Ｒを求める演算を繰り返し行う必要がなく、処理効率が向上する。
【００６３】
そしてステップＳ６０５の処理において、注目ポリゴンが処理済みポリゴンに隠れていると判定された場合は、ステップＳ６０６に進み、注目ポリゴンを非投影ポリゴンとして設定する。
【００６４】
一方、ステップＳ６０５の処理において、注目ポリゴンが処理済みポリゴンに隠れていないと判定された場合は、処理済みポリゴンが注目ポリゴンに隠れていることになるため、ステップＳ６０７において仮想投影演算部１４が処理済みポリゴンを非投影ポリゴンとして設定し、ステップＳ６０８に進む。
【００６５】
注目ポリゴンに対応する投影画像上に未だ画像が書き込まれていなかった場合（ステップＳ６０４においてＮＯと判断された場合）、又は、処理済みポリゴンが注目ポリゴンに隠れていると判断された場合には、ステップＳ６０８において仮想投影演算部１４は、注目ポリゴンに対応する単位テクスチャ画像を取得し、投影画像の対応する部分に上書き処理する。このとき、仮想投影演算部１４は上述したように仮想モデル空間３における注目ポリゴンと円筒軸８３との距離Ｒを算出し、それを投影画像の付属データとして一時的に保存する。
【００６６】
そして、ステップＳ６０９に進む。なお、ステップＳ６０６で注目ポリゴンを非投影ポリゴンに設定した場合には、ステップＳ６０８の処理は行われることなく、ステップＳ６０９に進むことになる。
【００６７】
ステップＳ６０９において仮想投影演算部１４は、三次元モデル８０を構成する全てのポリゴンに対する処理が終了したか否かを判断し、未処理のポリゴンが存在する場合にはステップＳ６０１に戻って別のポリゴンを処理対象として処理を進める。これに対し、未処理のポリゴンが存在しない場合には、全ての投影可能なポリゴンに対応するテクスチャ画像が投影画像中に書き込まれたこととなるため、投影テクスチャ画像生成処理（ステップＳ６）が終了して、図３のステップＳ７に進んで非投影テクスチャ画像生成処理が行われる。
【００６８】
非投影テクスチャ画像生成処理の詳細な処理手順は図５に示すフローチャートである。まず、仮想投影演算部１４は投影テクスチャ画像生成処理（ステップＳ６）で非投影ポリゴンとして設定されたポリゴンを全て抽出する（ステップＳ７０１）。
【００６９】
そして仮想投影演算部１４は各非投影ポリゴンのサイズよりも大きいサイズで各非投影ポリゴンに対応付けられた単位テクスチャ画像を抽出する（ステップＳ７０２）。図１１乃至図１３は、非投影ポリゴンに対応するテクスチャ画像の抽出概念を示す図である。
【００７０】
まず、図１１に示すようにポリゴンＰＧａが矩形の場合には、各ポリゴンに対応する単位テクスチャ画像を抽出する際にポリゴンＰＧａのサイズよりも大きい画像サイズのテクスチャ画像ＴＸ１を抽出する。このとき、テクスチャ画像ＴＸ１はポリゴンＰＧａと同形状の矩形として抽出される。
【００７１】
また、図１２に示すようにポリゴンＰＧｂが三角形の場合には、各ポリゴンに対応する単位テクスチャ画像を抽出する際にポリゴンＰＧｂのサイズよりも大きい画像サイズのテクスチャ画像ＴＸ２を抽出する。このとき、テクスチャ画像ＴＸ２はポリゴンＰＧｂを含む矩形として抽出される。ポリゴンＰＧｂが三角形の場合、三次元形状に応じてポリゴンの三角形状が異なる。そのため、各ポリゴンに対応するテクスチャ画像をポリゴン形状に相似する三角形で抽出したとしても、後にそれらを配置する際に各テクスチャ画像間に隙間が生じる。そのため、ポリゴンＰＧｂが三角形であってもテクスチャ画像を矩形として抽出することにより、後にそれらを配置する際に隙間無く配置することが可能になる。
【００７２】
また、図１３に示すように三角形のポリゴンＰＧｃを直角三角形のテクスチャ画像ＴＸ３として抽出するようにしてもよい。ここでポリゴンＰＧｃ自体の形状が直角三角形でない場合が考えられるが、そのような場合には、ポリゴンＰＧｃの各頂点Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３をテクスチャ画像ＴＸ３における点ＴＶ１，ＴＶ２，ＴＶ３に対応付け、画素ごとに直角三角形のテクスチャ画像となるようにマッピング処理を行うことで、直角三角形のテクスチャ画像ＴＸ３を生成することができる。そして、このようなテクスチャ画像ＴＸ３の生成方法を採用すれば、各ポリゴンのサイズが異なっていても、テクスチャ画像ＴＸ３は同一のサイズにサイズ調整することができ、複数のテクスチャ画像ＴＸ３を配置する上でさらに好ましい状態となる。
【００７３】
そして非投影ポリゴンとして設定された全てのポリゴンに対応するテクスチャ画像の抽出処理が終了すると、図３のステップＳ８に進んでテクスチャ画像生成処理が行われる。
【００７４】
テクスチャ画像生成処理の詳細な処理手順は図６に示すフローチャートである。まず、テクスチャ画像生成処理に進むと、ＣＰＵ１０において画像配置部１５が機能し、テクスチャ画像生成条件として設定された、投影テクスチャ画像と非投影テクスチャ画像との配置形態を特定する（ステップＳ８０１）。そしてその特定された配置形態に基づいて投影テクスチャ画像と非投影テクスチャ画像とを隣接させて配置し、１つの２次元画像であるテクスチャ画像を生成する（ステップＳ８０２）。
【００７５】
図１４乃至図１７はテクスチャ画像９０における投影テクスチャ画像９１と非投影テクスチャ画像９２との配置形態を示す図である。
【００７６】
まず図１４では、非投影テクスチャ画像９２として矩形の単位テクスチャ画像が抽出され、かつ、投影テクスチャ画像９１の下部に非投影テクスチャ画像９２が隣接配置される配置形態を示している。なお、図１４における非投影テクスチャ画像９２において矩形の単位テクスチャ画像のサイズが異なるのは、それぞれ非投影ポリゴンのサイズがそれぞれに異なっていたことに起因するものである。
【００７７】
次に、図１５では、非投影テクスチャ画像９２として一定の直角三角形状で単位テクスチャ画像が抽出され、かつ、投影テクスチャ画像９１の下部に非投影テクスチャ画像９２が隣接配置される配置形態を示している。
【００７８】
図１４及び図１５では、投影テクスチャ画像９１の下部に非投影テクスチャ画像９２を配置する配置形態を示しているが、投影テクスチャ画像９１の上部に隣接する形態で非投影テクスチャ画像９２を配置してもよいし、また、投影テクスチャ画像９１の左右の横方向に隣接する形態で非投影テクスチャ画像９２を配置してもよい。さらに、投影テクスチャ画像９１の周囲に対して非投影テクスチャ画像９２を配置してもよい。
【００７９】
図１６は、非投影テクスチャ画像９２を投影テクスチャ画像９１の右側に隣接配置したテクスチャ画像９０を示す図である。例えば、オリジナル三次元モデル８０が縦方向に長い形状を有していた場合には、投影テクスチャ画像９１は縦方向に長くなるので、図１６に示すように非投影テクスチャ画像９２を投影テクスチャ画像９１の横方向に隣接は位置することが好ましい。
【００８０】
一般的にテクスチャ画像９０をコンピュータ等において表示させる場合、コンピュータにおいて２次元画像のビューワ用ソフトウェアが起動され、そのビューワ用ソフトウェアの機能によってコンピュータの表示画面上にテクスチャ画像９０が表示される。このとき、起動するビューワ用ソフトウェアの種類によってはテクスチャ画像９０を正方形に近い形で生成しておかないと適切にテクスチャ画像の表示を行うことができないものもある。そのため、オリジナル三次元モデル８０が縦方向に長い形状を有している場合には、図１６に示すように投影テクスチャ画像９１の横方向に隣接させて非投影テクスチャ画像９２を配置したテクスチャ画像を生成することが好ましいのである。
【００８１】
また、オリジナル三次元モデル８０のオリジナルテクスチャ画像を縦方向及び横方向に検査して縦方向及び横方向それぞれの周波数成分を予め求め、各方向の周波数分布において一定周波数以上の周波数成分が所定割合以上含まれている場合には、その方向に関する投影画像の解像度を高くすることが望まれる。例えば、図７に示すオリジナル三次元モデル８０においてカップ形状表面に付された横縞模様の各ラインが極めて細いラインである場合、投影画像における縦方向の解像度を低下させてしまうと、細いラインに関するテクスチャ情報が欠落する可能性がある。また、そのような場合、オリジナルテクスチャ画像における縦方向の周波成分は高周波成分を多く含むことになる。このため、投影面に設定する投影画像における縦方向の解像度を高くすることによって、投影テクスチャ画像９１を生成する際に、細いラインに関するテクスチャ情報が欠落することを防止することが可能になる。
【００８２】
そしてそのような場合にも、投影テクスチャ画像９１は縦方向に長い画像となるため、図１６に示すように非投影テクスチャ画像９２を投影テクスチャ画像９１の横方向に隣接は位置することが好ましい。つまり、テクスチャ画像生成条件設定部１１によって設定される投影画像の縦方向及び横方向の解像度に応じて投影テクスチャ画像９１に対する非投影テクスチャ画像９２の配置位置を変更させることにより、より好ましいテクスチャ画像９０が生成されることになる。
【００８３】
次に、図１７は、非投影テクスチャ画像９２を投影テクスチャ画像９１の下側及び右側に隣接配置したテクスチャ画像９０を示す図である。上述したように、コンピュータにおいてテクスチャ画像９０を表示する際にテクスチャ画像９０は正方形に近い画像であることが望まれる場合がある。そのため、図１７に示すように、非投影テクスチャ画像９２を投影テクスチャ画像９１の下側及び右側に隣接配置することによって、より正方形に近い形状のテクスチャ画像９０を生成することが可能になる。
【００８４】
図１７に示すようなテクスチャ画像９０の生成方法としては、非投影テクスチャ画像９２を投影テクスチャ画像９１の周囲に配置していく際に、テクスチャ画像９０の縦方向の長さと横方向の長さとを比較し、縦方向の長さが短ければ、縦方向の長さを増加させるように非投影テクスチャ画像９２を配置していき、横方向の長さが短ければ、横方向の長さを増加させるように非投影テクスチャ画像９２を配置していくようにすればよい。
【００８５】
このようにオリジナル三次元モデル８０に対して投影面を設定し、その投影面にオリジナルテクスチャ画像を仮想投影することによって投影テクスチャ画像９１を生成するとともに、投影面に対して投影することができないテクスチャ画像については非投影テクスチャ画像９２として生成し、これらの投影テクスチャ画像９１及び非投影テクスチャ画像９２が互いに一体的なデータとして取り扱われるようにテクスチャ画像９０を生成することにより、オリジナル三次元モデル８０についての漏れのないテクスチャ画像９０を生成することができる。
【００８６】
このようにしてテクスチャ画像９０が生成されることによりテクスチャ画像データ７１が生成される。また、このとき新たな三次元モデルデータ７０が構築されることになる。
【００８７】
そして図３のステップＳ９に進み、画像配置部１５はテクスチャ画像データ７１を記憶部５０、画像表示部２０、記録媒体入出力部４０又は通信インタフェース６０に対して出力する。ただし、通信インタフェース６０を介してネットワーク９に出力する場合は、送信先となる外部コンピュータ４を指定してデータ出力を行う。その結果、外部コンピュータ４においては三次元データ処理装置１において生成されたテクスチャ画像データ７１を含む新たな三次元モデルデータ７０を入手することが可能になる。
【００８８】
以上で、この実施の形態における三次元データ処理装置１における処理が終了する。
【００８９】
そして上記のような処理を行うことにより、オリジナル三次元モデル８０に関する漏れのないテクスチャ画像９０を生成することが可能である。
【００９０】
また、投影テクスチャ画像９１と非投影テクスチャ画像９２との２種類の画像でテクスチャ画像９０を管理することにより、投影面に対して投影することのできた部分の画像については、画像表示を行った際に、どのような画像であるかを容易に視認することができ、画像編集等のソフトウェアを起動して画像の編集作業や修正作業をユーザが容易に行うことが可能になるという利点もある。
【００９１】
また、非投影ポリゴンに対応する単位テクスチャ画像の抽出が行われる際には、非投影ポリゴンのサイズよりも大きな画像領域を抽出して非投影テクスチャ画像９２が生成されるので、非投影テクスチャ画像９２の各単位テクスチャ画像を各ポリゴンに貼り付ける際に、ポリゴン境界付近で画像の欠落が生じることを防止することができ、上記のようにして生成されたテクスチャ画像９０から良好に三次元モデルを再現することが可能である。
【００９２】
また、投影面に対して投影可能なポリゴンについては投影画像によってテクスチャ画像が生成されるので、全てのポリゴンについて各ポリゴンよりも大きなサイズの単位テクスチャ画像を抽出してテクスチャ画像を生成する場合よりも、テクスチャ画像全体でのデータサイズを小さくすることができ、テクスチャ画像のデータ管理やデータ送受信が容易になる。
【００９３】
以上、この発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記説明した内容のものに限定されるものではない。
【００９４】
例えば、上記説明においては、投影面として円筒面８１を設定する例について説明したが、これに限定されるものではなく、球面や多面体のような投影面を設定してもよい。
【００９５】
図１８は投影面を構成する六面体を示す図である。図１８に示すように、オリジナル三次元モデル８０の周囲を六面体８５で取り囲み、六面体８５の各面８６ａ〜８６ｅのそれぞれを投影面として設定して仮想投影を行うようにしてもよい。この場合、各投影面のいずれかに仮想投影されるポリゴンのテクスチャ画像については６枚の投影テクスチャ画像のいずれかに含まれることとなり、各投影面のいずれにも投影することができないポリゴンのテクスチャ画像については非投影テクスチャ画像として生成されることになる。
【００９６】
また、上記説明においては、主として投影テクスチャ画像９１と非投影テクスチャ画像９２とが１つのテクスチャ画像９０を形成することによって互いに一体的な画像データとして取り扱われるように関連づけられる場合を例示したが、必ずしも投影テクスチャ画像９１と非投影テクスチャ画像９２とをまとめて１つのテクスチャ画像を生成する必要はない。すなわち、投影テクスチャ画像と非投影テクスチャ画像とを一体的な画像データとして取り扱うことが可能な状態に互いに関連づけられた形態であれば、これらの画像をそれぞれ別の画像データとして管理しておくようにしてもよい。
【００９７】
また、上記説明においては、ネットワーク９に接続された１台のコンピュータである三次元データ処理装置１において全ての処理が実現される例について説明したが、これに限定されるものでもなく、例えば、ネットワーク９に接続される複数のコンピュータによって上述した処理が実行されるように構成されてもよい。
【００９８】
なお、上述した実施の形態には、以下の発明概念が含まれる。
【００９９】
（１）請求項１乃至３のいずれかに記載のテクスチャ画像生成プログラムであって、前記オリジナル三次元モデルは三次元形状データを構成する複数のポリゴンを含んでおり、前記コンピュータが前記非投影テクスチャ画像生成手段として機能し、前記投影不可能な部分の抽出を行う際に、前記オリジナルテクスチャ画像のうち、前記複数のポリゴンのうちの前記投影面に対して投影不可能なポリゴンに対応する部分であって、該投影不可能なポリゴン領域よりも大きな画像領域を抽出させることを特徴とするテクスチャ画像生成プログラム。
【０１００】
これにより、投影不可能だったポリゴンに対してテクスチャ画像を貼り付けた際にもポリゴン境界付近で画像の欠落が生じることを回避することができる。
【０１０１】
（２）請求項１乃至３のいずれかに記載のテクスチャ画像生成プログラムであって、前記オリジナル三次元モデルは三次元形状データを構成する複数のポリゴンを含んでおり、前記コンピュータが前記投影テクスチャ画像生成手段として機能し、前記仮想投影を行う際に、前記複数のポリゴンのうちの各ポリゴンの位置と、各ポリゴンが前記投影面に投影される各投影位置との間に、他のポリゴンが存在しない場合には前記オリジナルテクスチャ画像のうち該ポリゴンに対応する部分を投影可能な部分とし、他のポリゴンが存在する場合には前記オリジナルテクスチャ画像のうち該ポリゴンに対応する部分を投影不可能な部分とする判定を行わせることを特徴とするテクスチャ画像生成プログラム。
【０１０２】
これにより、投影面に対して投影可能なポリゴンと投影不可能なポリゴンとを明確に区別して判定を行うことができる。
【０１０３】
（３）請求項４又は５に記載のテクスチャ画像データにおいて、前記オリジナル三次元モデルは三次元形状データを構成する複数のポリゴンを含み、前記非投影テクスチャ画像は、前記オリジナルテクスチャ画像のうち、前記複数のポリゴンのうちの前記投影面に対して投影不可能なポリゴンに対応する部分であって、該投影不可能なポリゴン領域よりも大きな画像領域が抽出されて形成されることを特徴とするテクスチャ画像データ。
【０１０４】
これにより、投影不可能だったポリゴンに対してテクスチャ画像を貼り付ける際にもポリゴン境界付近で画像の欠落が生じることのないテクスチャ画像データを実現することができる。
【０１０５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、仮想モデル空間に対して設定される所定数の投影面に対して、オリジナルテクスチャ画像のうちの投影可能な部分の仮想投影を行うことによって投影テクスチャ画像を生成するとともに、オリジナルテクスチャ画像のうちの投影不可能な部分を抽出した非投影テクスチャ画像を生成し、投影テクスチャ画像と非投影テクスチャ画像とを互いに関連づけて出力するように実現されるため、オリジナル三次元モデルに関する漏れのないテクスチャ画像を生成することができるとともに、テクスチャ画像としてのデータ量が低減される。またさらに、ユーザが比較的容易に編集作業や修正作業を行うことのできるテクスチャ画像を生成することが可能である。
【０１０６】
請求項２に記載の発明によれば、非投影テクスチャ画像と投影テクスチャ画像との関連づけを行う際に、非投影テクスチャ画像と投影テクスチャ画像とを隣接させた画像配置を行わせるため、テクスチャ画像の管理が容易になる。
【０１０７】
請求項３に記載の発明によれば、画像配置を行う際に、投影テクスチャ画像に対する非投影テクスチャ画像の配置位置を解像度に応じて変更させるため、生成される投影テクスチャ画像に応じた形態のテクスチャ画像を生成することができる。
【０１０８】
請求項４に記載の発明によれば、テクスチャ画像データが、投影テクスチャ画像と非投影テクスチャ画像とを互いに関連づけたデータ構造を有するため、オリジナル三次元モデルに関する漏れのないテクスチャ画像データを形成する。また、テクスチャ画像データとしてのデータ量が低減され、さらにユーザが比較的容易にテクスチャ画像の編集作業や修正作業を行うことの可能なテクスチャ画像データとなる。
【０１０９】
請求項５に記載の発明によれば、非投影テクスチャ画像と投影テクスチャ画像とがテクスチャ画像において隣接した画像配置とされることによって互いに関連づけられるため、テクスチャ画像の管理が容易になる。
請求項６に記載の発明によれば、仮想モデル空間に対して設定される所定数の投影面に対して、オリジナルテクスチャ画像のうちの投影可能な部分の仮想投影を行うことによって投影テクスチャ画像を生成するとともに、オリジナルテクスチャ画像のうちの投影不可能な部分を抽出した非投影テクスチャ画像を生成し、投影テクスチャ画像と非投影テクスチャ画像とを互いに関連づけて出力するように実現されるため、オリジナル三次元モデルに関する漏れのないテクスチャ画像を生成することができるとともに、テクスチャ画像としてのデータ量が低減される。またさらに、ユーザが比較的容易に編集作業や修正作業を行うことのできるテクスチャ画像を生成することが可能である。
請求項７に記載の発明によれば、非投影テクスチャ画像と投影テクスチャ画像との関連づけを行う際に、非投影テクスチャ画像と投影テクスチャ画像とを隣接させた画像配置を行わせるため、テクスチャ画像の管理が容易になる。
請求項８に記載の発明によれば、画像配置を行う際に、投影テクスチャ画像に対する非投影テクスチャ画像の配置位置を解像度に応じて変更させるため、生成される投影テクスチャ画像に応じた形態のテクスチャ画像を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】三次元データ処理装置の構成を示す図である。
【図２】三次元データ処理装置のＣＰＵによって実現される機能を示す図である。
【図３】テクスチャ画像生成処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】テクスチャ画像生成処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】テクスチャ画像生成処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】テクスチャ画像生成処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】オリジナル三次元モデルの一例を示す図である。
【図８】三次元モデルに対して設定される円筒面の一例を示す図である。
【図９】仮想投影処理の概念を示す図である。
【図１０】隠面処理の概念を示す図である。
【図１１】非投影ポリゴンに対応するテクスチャ画像の抽出概念を示す図である。
【図１２】非投影ポリゴンに対応するテクスチャ画像の抽出概念を示す図である。
【図１３】非投影ポリゴンに対応するテクスチャ画像の抽出概念を示す図である。
【図１４】投影テクスチャ画像と非投影テクスチャ画像との配置形態の一例を示す図である。
【図１５】投影テクスチャ画像と非投影テクスチャ画像との配置形態の一例を示す図である。
【図１６】投影テクスチャ画像と非投影テクスチャ画像との配置形態の一例を示す図である。
【図１７】投影テクスチャ画像と非投影テクスチャ画像との配置形態の一例を示す図である。
【図１８】投影面を構成する六面体を示す図である。
【符号の説明】
１ 三次元データ処理装置
２ 記録媒体
３ 仮想モデル空間
４ 外部コンピュータ
９ ネットワーク
１０ ＣＰＵ
１１ テクスチャ画像生成条件設定部（解像度設定手段）
１２ 仮想モデル空間設定部
１３ 投影面設定部（投影面設定手段）
１４ 仮想投影演算部（投影テクスチャ画像生成手段，非投影テクスチャ画像生成手段）
１５ 画像配置部（出力手段）
２０ 画像表示部
３０ 操作入力部
４０ 記録媒体入出力装置
５０ 記憶部
５１ オリジナル三次元モデルデータ
５２ テクスチャ画像生成プログラム
６０ 通信インタフェース
８０ オリジナル三次元モデル
【発明の属する技術分野】
この発明は、コンピュータ処理によってオリジナル三次元モデルからテクスチャ画像を生成する三次元画像処理技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
三次元画像処理において、三次元形状モデルの表面に模様等のデータを付加する際、いわゆるテクスチャマッピングと呼ばれる手法が採用される。テクスチャマッピングは、一般的に、三次元形状モデルを構成する多数のポリゴンのそれぞれに対して２次元画像であるテクスチャ画像が対応付けられることによって行われる。そのため、テクスチャマッピングを行う際には事前に三次元モデルの各部位に対応するテクスチャ画像を生成しておくことが望まれる。
【０００３】
従来、テクスチャ画像を生成する方法としては主として２つの方法がある。
【０００４】
まず、第１の方法は表面に模様等が付された三次元モデルの周囲に円筒面を設定し、三次元モデルの表面模様等をその円筒面に投影することによって２次元画像であるテクスチャ画像を生成する手法である。
【０００５】
また、第２の方法は各ポリゴンに割り当てられる個々の微小なテクスチャ画像（以下、これを「単位テクスチャ画像」という。）を各ポリゴン形状に対応する形で抽出し、それらを平面的に並べて敷き詰めることにより２次元画像であるテクスチャ画像を生成する手法である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のテクスチャ画像を生成する方法には、以下のような問題点がある。
【０００７】
まず、上記第１の方法による場合、三次元モデルの周囲に設定される円筒面に対し、三次元モデルの全ての部分が円筒面上に投影可能であるとは限らない。このため、円筒面に対して影になって投影することができないポリゴンに関しては、テクスチャ画像を生成することができないという問題点を有する。
【０００８】
また、上記第２の方法による場合、各ポリゴンに対応する個々の単位テクスチャ画像が平面的に敷き詰められたテクスチャ画像となるため、個々の単位テクスチャ画像をポリゴンに貼り付けた際に、ポリゴン境界付近に画像欠落が生じる可能性がある。このため、第２の方法による場合、個々の単位テクスチャ画像のサイズは対応するポリゴンのサイズよりも若干大きめのサイズとしてポリゴン境界付近での画像の欠落を防止する必要がある。ところが、三次元形状モデルを構成する全てのポリゴンについてポリゴンサイズよりも大きなサイズの単位テクスチャ画像を保持するように構成すると、テクスチャ画像の全体的な画像サイズが大きくなってしまうという問題が生じる。
【０００９】
さらに上記第２の方法による場合、個々の単位テクスチャ画像が平面的に敷き詰められたテクスチャ画像となるため、テクスチャ画像の全体を画像表示したとしても、三次元モデルが全体的にどのような模様等を有しているかということを把握することが困難であるという問題を有している。このため、画像処理ソフトウェア等を起動してテクスチャ画像に対する画像修正処理等を行おうとしても、三次元モデルの全体像を把握することができず、全体的な修正作業を行うことが困難であるという問題がある。
【００１０】
そこで、この発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、三次元形状モデルを構成する全てのポリゴンに対応するテクスチャ画像を生成することができ、かつ、編集又は修正作業を容易に進めることができるテクスチャ画像の生成技術を実現することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、コンピュータを機能させて、オリジナル三次元モデルからテクスチャ画像を生成するためのテクスチャ画像生成プログラムであって、前記コンピュータを、前記コンピュータの演算手段によって設定される前記オリジナル三次元モデルの仮想モデル空間に対し、前記演算手段を用いて、前記オリジナル三次元モデルのオリジナルテクスチャ画像を投影するための所定数の投影面を設定する投影面設定手段、前記演算手段を用いて、前記所定数の投影面に対して、前記オリジナルテクスチャ画像のうちの投影可能な部分の仮想投影を行うことによって、投影テクスチャ画像を生成する投影テクスチャ画像生成手段、前記演算手段を用いて、前記オリジナルテクスチャ画像のうちの前記所定数の投影面に対して投影不可能な部分を抽出した非投影テクスチャ画像を生成する非投影テクスチャ画像生成手段、及び、前記演算手段を用いて、前記投影テクスチャ画像と前記非投影テクスチャ画像とを互いに関連づけて出力する出力手段として機能させる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のテクスチャ画像生成プログラムであって、前記コンピュータが前記出力手段として機能し、前記非投影テクスチャ画像と前記投影テクスチャ画像との関連づけを行う際に、前記非投影テクスチャ画像と前記投影テクスチャ画像とを隣接させた画像配置を行わせることを特徴としている。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のテクスチャ画像生成プログラムであって、前記コンピュータを、前記仮想投影を行う際の前記所定数の投影面に対する縦方向及び横方向の解像度を設定する解像度設定手段として、さらに機能させるとともに、前記コンピュータが前記出力手段として機能し、前記画像配置を行う際に、前記投影テクスチャ画像に対する前記非投影テクスチャ画像の配置位置を前記解像度に応じて変更させることを特徴としている。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、オリジナル三次元モデルから生成されるテクスチャ画像データであって、前記オリジナル三次元モデルの仮想モデル空間に対して所定数の投影面が設定され、前記所定数の投影面に対して、前記オリジナル三次元モデルのオリジナルテクスチャ画像のうちの投影可能な部分が仮想投影されて生成される投影テクスチャ画像と、前記オリジナルテクスチャ画像のうちの前記所定数の投影面に対して投影不可能な部分が抽出された非投影テクスチャ画像と、が互いに関連づけられたデータ構造を有している。かかるデータ構造を有することにより、コンピュータにおいてテクスチャ画像データのデータ管理等を行う際に、オリジナル三次元モデルに関して漏れのない形でテクスチャ画像データの管理等を行う処理が実現される。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のテクスチャ画像データにおいて、前記非投影テクスチャ画像と前記投影テクスチャ画像とが隣接した画像配置とされることによって互いに関連づけられることを特徴としている。
また、請求項６に記載の発明は、オリジナル三次元モデルからテクスチャ画像を生成するデータ処理装置であって、前記オリジナル三次元モデルの仮想モデル空間に対し、前記オリジナル三次元モデルのオリジナルテクスチャ画像を投影するための所定数の投影面を設定する投影面設定手段、前記所定数の投影面に対して、前記オリジナルテクスチャ画像のうちの投影可能な部分の仮想投影を行うことによって、投影テクスチャ画像を生成する投影テクスチャ画像生成手段、前記オリジナルテクスチャ画像のうちの前記所定数の投影面に対して投影不可能な部分を抽出した非投影テクスチャ画像を生成する非投影テクスチャ画像生成手段、及び前記投影テクスチャ画像と前記非投影テクスチャ画像とを互いに関連づけて出力する出力手段を備えることを特徴とする。
また、請求項７に記載の発明は、請求項６の発明に係るデータ処理装置であって、前記出力手段は、前記非投影テクスチャ画像と前記投影テクスチャ画像との関連づけを行う際に、前記非投影テクスチャ画像と前記投影テクスチャ画像とを隣接させた画像配置を行わせることを特徴とする。
また、請求項８に記載の発明は、請求項７の発明に係るデータ処理装置であって、前記仮想投影を行う際の前記所定数の投影面に対する縦方向及び横方向の解像度を設定する解像度設定手段をさらに備え、前記出力手段は、前記画像配置を行う際に、前記投影テクスチャ画像に対する前記非投影テクスチャ画像の配置位置を前記解像度に応じて変更させることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１７】
図１は、この発明の実施の形態にかかる三次元データ処理装置１の構成を示す図である。三次元データ処理装置１は、一般的なコンピュータと同様に、プログラムを実行することによってそのプログラムに規定される処理手順に基づいた演算処理を行うＣＰＵ１０と、ＣＰＵ１０から与えられる画像の表示を行う画像表示部２０と、ユーザが情報の入力操作を行うためのキーボードやマウス等で構成される操作入力部３０と、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等の記録媒体２に対してデータの入出力を行うための記録媒体入出力装置４０と、半導体メモリや磁気ディスク装置等で構成される記憶部５０と、インターネット等のネットワーク９を介して外部コンピュータ４とデータ通信を行うための通信インタフェース６０とを備えて構成される。
【００１８】
記憶部５０には、オリジナル三次元モデルデータ５１及びテクスチャ画像生成プログラム５２等が予め記憶されている。このデータ又はプログラムは、ＣＰＵ１０が予め記録媒体２からデータやプログラムを読み取り、三次元データ処理装置１へのインストール動作や保存動作を行うことによって、予め記憶部５０に記憶される。また、ＣＰＵ１０が通信インタフェース６０を介して外部コンピュータ４とデータ通信を行うことによっても、上記のデータやプログラムを予め記憶部５０に記憶されておくことが可能である。
【００１９】
オリジナル三次元モデルデータ５１とは、この実施の形態においてＣＰＵ１０がテクスチャ画像生成プログラム５２を実行した際に処理対象となる三次元モデルを規定するデータである。また、テクスチャ画像生成プログラム５２はＣＰＵ１０によって読み出され、かつ実行されることにより、三次元データ処理装置１をテクスチャ画像生成装置として機能させるプログラムである。
【００２０】
この実施の形態では、三次元データ処理装置１においてＣＰＵ１０がテクスチャ画像生成プログラム５２を実行することにより、記憶部５０に記憶されるオリジナル三次元モデルデータ５１から新たなテクスチャ画像が生成される。なお、記憶部５０に複数種類のオリジナル三次元モデルデータ５１が保存されている場合、ＣＰＵ１０は操作入力部３０を介してユーザによって指定されるオリジナル三次元モデルデータ５１を読み出し、そのオリジナル三次元モデルに対してデータ処理を行うことになる。
【００２１】
具体的には、この実施の形態の三次元データ処理装置１では、オリジナル三次元モデルデータ５１を読み出して、そのオリジナル三次元モデルを仮想モデル空間に設定し、仮想モデル空間内に配置されたオリジナル三次元モデルの周囲を取り囲むように投影面を設定する。そしてオリジナル三次元モデルを構成するあるポリゴンが仮想モデル空間に設定される投影面に対して投影可能な場合は、そのポリゴンに対応するテクスチャ画像を投影面に仮想投影することにより投影テクスチャ画像を生成する。その一方、オリジナル三次元モデルを構成する複数のポリゴンのうちには、他のポリゴンの影となって投影面に対して投影不可能になるポリゴンも存在する。その場合、三次元データ処理装置１は投影不可能なポリゴンに対応する単位テクスチャ画像を全て抽出して、複数の単位テクスチャ画像からなる非投影テクスチャ画像を生成する。そしてその後、投影テクスチャ画像と非投影テクスチャ画像とを互いに関連づけることによって、投影テクスチャ画像と非投影テクスチャ画像とが一体となって一つの三次元モデルの表面模様等を表現するための新たなテクスチャ画像を生成する処理が実現される。
【００２２】
図２は、三次元データ処理装置１においてテクスチャ画像生成プログラム５２が実行された際にＣＰＵ１０によって実現される機能を示す図である。図２に示すように、三次元データ処理装置１のＣＰＵ１０はテクスチャ画像生成プログラム５２を実行することにより、テクスチャ画像生成条件設定部１１、仮想モデル空間設定部１２、投影面設定部１３、仮想投影演算部１４、及び、画像配置部１５として機能する。
【００２３】
また、図２に示すようにオリジナル三次元モデルデータ５１はオリジナル形状データ５１ａとオリジナルテクスチャ画像データ５１ｂとを含んで構成される。
【００２４】
オリジナルテクスチャ画像データ５１ｂは例えば複数の２次元画像から構成される画像データである。
【００２５】
オリジナル形状データ５１ａはオリジナル三次元モデルの表面形状を表す形状データであり、三次元モデルの表面形状を複数のポリゴンによって表しており、各ポリゴンが三次元モデルにおける各位置の表面形状を表している。このため、オリジナル形状データ５１ａには、各ポリゴンについてポリゴン情報が設定される。
【００２６】
オリジナル形状データ５１ａの各ポリゴン情報は三次元形状の表面形状を表すとともに、各ポリゴンがどのような表面模様等を有するかを示すために、各ポリゴン情報にテクスチャ画像の一部分を特定する情報（テクスチャ特定情報）が含まれる。これにより、オリジナル三次元モデルにおいて一つのポリゴンが特定されると、それに対応するテクスチャ画像の一部分が特定されることになる。
【００２７】
図２に示すようにテクスチャ画像生成条件設定部１１は、操作入力部３０からの入力情報に基づいて、又は、オリジナル三次元モデルデータ５１を解析することによって、テクスチャ画像を生成する際の生成条件を設定する。設定される条件として、例えば、オリジナル三次元モデルを仮想投影するための投影面をどのような投影面とするかといった設定、オリジナル三次元モデルを仮想投影する際の解像度の設定等がある。また、投影面に対して投影不可能なポリゴンに対応する単位テクスチャ画像の配置形態についても設定される。ただし、仮想投影を行う際の解像度が設定された場合には、その解像度に応じて単位テクスチャ画像の配置形態を変更するように構成される。またさらに、投影面として円筒面が選択された場合には円筒の軸や投影面の端部の指定等が含まれる。
【００２８】
テクスチャ画像生成条件設定部１１において設定される条件は、仮想モデル空間設定部１２、投影面設定部１３、仮想投影演算部１４、及び画像配置部１５のそれぞれに対して与えられる。
【００２９】
仮想モデル空間設定部１２は、テクスチャ画像生成条件設定部１１から得られる条件に基づいてオリジナル三次元モデルを仮想的な三次元モデル空間（仮想モデル空間）内に設定する。
【００３０】
そして投影面設定部１３が機能すると、テクスチャ画像生成条件設定部１１で設定された条件に従って、仮想モデル空間内に仮想設置されたオリジナル三次元モデルの周囲に投影面を設定する。なお、以下の説明においては、投影面として円筒面が設定される場合を例示する。
【００３１】
次に、仮想投影演算部１４が機能し、仮想モデル空間においてオリジナル三次元モデルを構成する複数のポリゴンのうちから投影可能なポリゴンと投影不可能なポリゴンとを判別し、投影可能なポリゴンについてはそのポリゴンに対応する単位テクスチャ画像をオリジナルテクスチャ画像から抽出してそれを投影面上に仮想投影することにより、投影面上に投影テクスチャ画像を形成させる。そして仮想投影演算部１４によって最終的に生成される投影テクスチャ画像は、画像配置部１５に与えられる。なお、投影テクスチャ画像は、投影面となる円筒面に設定される投影画像を平面状に展開して得られる２次元画像である。
【００３２】
また、仮想投影演算部１４は、投影不可能なポリゴンであると判断した各ポリゴンに対応する単位テクスチャ画像を抽出する。このとき、仮想投影演算部１４は投影不可能なポリゴンのサイズよりも大きいサイズで単位テクスチャ画像を抽出する。これにより、単位テクスチャ画像をポリゴンに貼り付ける際に、ポリゴン境界付近で画像の欠落が生じることを防止することが可能性である。
【００３３】
そして仮想投影演算部１４は投影不可能なポリゴンごとに抽出した単位テクスチャ画像を、画像配置部１５に与える。
【００３４】
画像配置部１５は、仮想投影演算部１４から投影不可能な各ポリゴンに対応する複数の単位テクスチャ画像を入力すると、テクスチャ画像生成条件設定部１１において設定された配置形態に基づいて複数の単位テクスチャ画像を配置し、非投影テクスチャ画像を生成する。また、画像配置部１５は、投影テクスチャ画像と非投影テクスチャ画像とをテクスチャ画像生成条件設定部１１において設定された配置形態に基づいて配置して一つの２次元画像であるテクスチャ画像を生成する。換言すれば、画像配置部１５において生成されるテクスチャ画像は、仮想的な投影面に投影されて形成される投影テクスチャ画像と、投影面に投影されなかった非投影テクスチャ画像とが一つの２次元画像として互いに関連づけられた状態を形成することになる。
【００３５】
そして画像配置部１５は、投影テクスチャ画像と単位テクスチャ画像とが一つの２次元画像として互いに関連づけられたテクスチャ画像データを出力する。このとき画像配置部１５は、テクスチャ画像を記憶部５０、画像表示部２０、記録媒体入出力装置４０又は通信インタフェース６０に対して出力する。テクスチャ画像データが記憶部５０に出力される場合には、テクスチャ画像データが記憶部５０に保存されることになる。また、テクスチャ画像データが画像表示部２０に出力される場合には、テクスチャ画像が画像表示部２０の表示画面に表示されることになる。また、テクスチャ画像データが記録媒体入出力装置４０に出力される場合には、テクスチャ画像データが記録媒体２に保存されることになる。さらに、テクスチャ画像データが記憶部５０に出力される場合には、テクスチャ画像データがネットワーク９に接続される外部コンピュータ４に対して送信される。
【００３６】
ＣＰＵ１０はオリジナル三次元モデルデータ５１から上記のような機能を実現することによって三次元モデルデータ７０を生成する。この三次元モデルデータ７０にはテクスチャ画像データ７１と三次元形状データ７２とが含まれる。このうち、テクスチャ画像データ７１は上記のテクスチャ画像データ、すなわち投影テクスチャ画像と非投影テクスチャ画像とが互いに関連づけられた画像データである。また、三次元形状データ７２は三次元モデルの表面形状を表す形状データであり、三次元モデルの表面形状を複数のポリゴンによって表しており、各ポリゴンが三次元モデルにおける各位置の表面形状を表している。
【００３７】
この実施の形態では、ＣＰＵ１０のデータ処理によって、各ポリゴンによって表される三次元形状が変化するものではないが、各ポリゴンのポリゴン情報が保有する、テクスチャ画像との対応関係に関する情報が変更される。つまり、ＣＰＵ１０が上述したデータ処理を遂行する過程において、オリジナル三次元モデルデータ５１に含まれるオリジナル形状データ５１ａを取得し、各ポリゴンのポリゴン情報に含まれるテクスチャ特定情報を、新たに生成されるテクスチャ画像（投影テクスチャ画像及び非投影テクスチャ画像）に対応させて更新させていくのである。その結果、オリジナル形状データ５１ａが表現する形状と同形状を示す新たな三次元形状データ７２が生成され、その三次元形状データ７２のポリゴン情報には新たに生成されたテクスチャ画像データ７１が示すテクスチャ画像との対応関係が示されることになる。
【００３８】
このようにＣＰＵ１０がテクスチャ画像生成プログラム５２を実行することにより、オリジナル三次元モデルデータ５１から新たな三次元モデルデータ７０が生成され、その三次元モデルデータ７０にはテクスチャ画像データ７１と三次元形状データ７２とが含まれる。そしてテクスチャ画像データ７１と三次元形状データ７２とは互いに一体的なデータとして管理されることにより、三次元モデルの表示等を適切に行うことが可能になる。
【００３９】
次に、上記のように構成された三次元データ処理装置１において、テクスチャ画像生成プログラム５２が実行された際の詳細なデータ処理手順及びデータ処理内容について説明する。
【００４０】
図３乃至図６は三次元データ処理装置１におけるテクスチャ画像生成処理の処理手順を示すフローチャートである。
【００４１】
まず、ＣＰＵ１０においてテクスチャ画像生成プログラム５２が実行されると、操作入力部３０を介してテクスチャ画像生成条件の入力が行われる（ステップＳ１）。このとき入力される入力情報に基づいて、テクスチャ画像生成条件の設定が行われる。なお、記憶部５０に複数種類のオリジナル三次元モデルデータ５１が記憶されている場合には、ステップＳ１において、ユーザがテクスチャ画像生成処理を実行する対象となるオリジナル三次元モデルデータ５１を複数種類のデータのうちから指定することになる。
【００４２】
そして仮想モデル空間設定部１２が、ユーザから指定されたオリジナル三次元モデルデータ５１を記憶部５０から読み出す（ステップＳ２）。図７は、オリジナル三次元モデル８０の一例を示す図であり、以下においては、図７のようなカップ形状の表面に横方向のライン模様が付されたオリジナル三次元モデル８０をデータ処理対象とする場合について説明する。
【００４３】
ステップＳ３に進み、仮想モデル空間設定部１２は仮想モデル空間を設定し、オリジナル形状データ５１ａに基づいてオリジナル三次元モデル８０を仮想モデル空間内に設置する。
【００４４】
そして投影面設定部１３が、テクスチャ画像生成条件設定部１１によって設定される内容に基づいて、仮想モデル空間内の三次元モデル８０を仮想投影するための投影面となる円筒面を設定する（ステップＳ４）。
【００４５】
図８は、三次元モデル８０に対して設定される円筒面の一例を示す図である。図８に示すように、投影面設定部１３はテクスチャ画像生成条件設定部１１によって指定される内容に基づいて、仮想モデル空間３内に円筒軸８３、及び円筒面を展開する際の端部８２を設定し、それによって投影面となる円筒面８１を設定する。
【００４６】
そして投影面設定部１３は仮想モデル空間３内に設定された円筒面８１に、テクスチャ画像生成条件設定部１１において設定される解像度に応じた投影画像を設定する（ステップＳ５）。この投影画像は投影テクスチャ画像を作成していくための画像であり、ステップＳ５においては有効な画像成分を有さない状態（すなわち、白紙の画像状態）に初期設定される。
【００４７】
なお、テクスチャ画像生成条件設定部１１は予めオリジナル三次元モデル８０の縦方向及び横方向のサイズ比や周波数成分等を解析しておき、その解析結果に基づいて、投影画像の解像度を決定しておくことが望ましい。ただし、そのような決定手法に限られるものではなく、ユーザが手動設定する形態であってもよい。
【００４８】
ステップＳ５の処理が終了した状態でオリジナル三次元モデル８０を投影面に仮想投影するための前準備が完了することとなる。
【００４９】
そしてステップＳ６に進み、ＣＰＵ１０において仮想投影演算部１４が機能し、投影テクスチャ画像生成処理が行われる。投影テクスチャ画像生成処理の詳細な処理手順は図４に示すフローチャートである。投影テクスチャ画像生成処理においては、オリジナル三次元モデル８０を構成するポリゴンごとに処理が進められる。
【００５０】
まず、仮想投影演算部１４はオリジナル三次元モデル８０を構成する一つのポリゴン（これを「注目ポリゴン」と呼ぶ。）を処理対象のポリゴンとして選択する（ステップＳ６０１）。そして注目ポリゴンの各頂点の座標値を投影面上の位置に変換することにより、注目ポリゴンを投影面に仮想投影する（ステップＳ６０２）。
【００５１】
図９は仮想投影処理の概念を示す図であり、仮想モデル空間３を上側からみた図である。図９に示すように、注目ポリゴンＰＧを形成する頂点Ｖ１，Ｖ２を考える。なお、ポリゴンは仮想モデル空間３における微小平面を表現するため、ポリゴンを形成する頂点は少なくとも３点必要であるが、図９においては説明を簡略化するために２点で注目ポリゴンを表している。
【００５２】
仮想投影演算部１４は注目ポリゴンＰＧの頂点Ｖ１と円筒軸８３上の１点とを結ぶ直線を円筒面８１まで延長することによって頂点Ｖ１の投影点ＰＳ１を求める。同様に注目ポリゴンＰＧの頂点Ｖ２と円筒軸８３上の１点とを結ぶ直線を円筒面８１まで延長することによって頂点Ｖ２の投影点ＰＳ２を求める。この結果、注目ポリゴンＰＧが投影面に投影される領域を特定することが可能になる。
【００５３】
そしてステップＳ６０３に進み、仮想投影演算部１４は投影面に対して投影された注目ポリゴンが表面側を向いているか否かを判断する。一般的にテクスチャ画像が貼り付けられるのは、ポリゴンの表面側であって裏面側ではない。このため、注目ポリゴンが投影面に投影された際に、注目ポリゴンの表面側が投影面の外側を向いているか否かを判断することによって注目ポリゴンが投影面に対して表面側を向いているか否かを特定する。
【００５４】
例えば、図７のようなカップ形状の場合には、カップ外側の面は投影面に対して外側を向いているため、カップ外側形状を構成する各ポリゴンは投影面に対して表側を向いていることになるが、カップ内側の面は投影面に対して内側を向いているため、カップ内側形状を構成する各ポリゴンは投影面に対して表側を向いていないことになる。
【００５５】
そして注目ポリゴンの表面と投影面とが対向する関係にある場合にはステップＳ６０４に進み、対向する関係にない場合にはステップＳ６０６に進む。ステップＳ６０６に進んだ場合には、仮想投影演算部１４は注目ポリゴンを投影面に投影不可能なポリゴン、すなわち非投影ポリゴンとして設定する。
【００５６】
ステップＳ６０４では、投影テクスチャ画像を生成するための投影画像において、注目ポリゴンが投影される投影位置に対応する領域に既に画像が書き込まれているか否かを判断する。すなわち、他のポリゴンが注目ポリゴンとして処理されたことによって、同じ画像領域に他のテクスチャ画像が既に書き込まれているか否かを判断するのである。ここで、ＹＥＳと判断された場合には、既に書き込まれているテクスチャ画像に対応するポリゴンと注目ポリゴンとが投影面上の同じ位置に投影されることになるので、いずれか一方のポリゴンが他方のポリゴンの影となる位置に存在することになる。
【００５７】
そのため、ステップＳ６０４でＹＥＳと判断された場合には、ステップＳ６０５〜Ｓ６０８で影になったポリゴンに対して非投影ポリゴンとして設定する隠面処理が行われる。この隠面処理は、仮想モデル空間３における注目ポリゴンの位置と、注目ポリゴンが投影面に投影される投影位置との間に、他のポリゴンが存在しない場合には注目ポリゴンに対応する部分を投影可能な部分とし、他のポリゴンが存在する場合には注目ポリゴンに対応する部分を投影不可能な部分とする判定を行う処理であり、この実施の形態では具体的に以下のような処理を行うことにより実現される。
【００５８】
まず、ステップＳ６０５では、注目ポリゴンが処理済みポリゴンに隠れているか否かを判断する。
【００５９】
図１０は隠面処理の概念を示す図であり、仮想モデル空間３を上側からみた図である。カップ形状の三次元モデル８０において、カップ外側形状を構成し、かつ、把手部分の影になっているポリゴンＰＧ１と、把手部分の外側のポリゴンＰＧ２とを考える。この場合、図１０に示すように、ポリゴンＰＧ１の投影位置とポリゴンＰＧ２の投影位置とは円筒面８１上の同一位置となる。そのため、いずれのポリゴンが隠れたポリゴンであるかを判断するために、この実施の形態では各ポリゴンと、投影基準位置となる円筒軸８３との距離を参酌する。
【００６０】
例えば、注目ポリゴンがポリゴンＰＧ１である場合、円筒軸８３とポリゴンＰＧ１との距離を求めるとＲ１となる。また、円筒軸８３とポリゴンＰＧ２との距離を求めるとＲ２となる。そして、これらの距離Ｒ１，Ｒ２を比較すると、小さい値を示すポリゴンが大きい値を示すポリゴンに隠れているということが判明する。
【００６１】
したがって、仮想投影演算部１４は、注目ポリゴンと円筒軸との距離を求めるとともに、既に投影画像に書き込まれているテクスチャ画像に対応するポリゴンと円筒軸との距離を求め、それらの大小関係を判定することによって注目ポリゴンが処理済みポリゴンに隠れているか否かを判断する。
【００６２】
ただし、処理効率を向上させるために、処理済みポリゴンが注目ポリゴンであったときに予め当該ポリゴンと円筒軸８３との距離Ｒを求めておき、対応するテクスチャ画像を投影画像に上書き処理する際に、投影画像の付属データとして円筒軸８３からの距離データを一時的に記憶させておくことが好ましい。このような処理形態とすることで、同一のポリゴンについて距離Ｒを求める演算を繰り返し行う必要がなく、処理効率が向上する。
【００６３】
そしてステップＳ６０５の処理において、注目ポリゴンが処理済みポリゴンに隠れていると判定された場合は、ステップＳ６０６に進み、注目ポリゴンを非投影ポリゴンとして設定する。
【００６４】
一方、ステップＳ６０５の処理において、注目ポリゴンが処理済みポリゴンに隠れていないと判定された場合は、処理済みポリゴンが注目ポリゴンに隠れていることになるため、ステップＳ６０７において仮想投影演算部１４が処理済みポリゴンを非投影ポリゴンとして設定し、ステップＳ６０８に進む。
【００６５】
注目ポリゴンに対応する投影画像上に未だ画像が書き込まれていなかった場合（ステップＳ６０４においてＮＯと判断された場合）、又は、処理済みポリゴンが注目ポリゴンに隠れていると判断された場合には、ステップＳ６０８において仮想投影演算部１４は、注目ポリゴンに対応する単位テクスチャ画像を取得し、投影画像の対応する部分に上書き処理する。このとき、仮想投影演算部１４は上述したように仮想モデル空間３における注目ポリゴンと円筒軸８３との距離Ｒを算出し、それを投影画像の付属データとして一時的に保存する。
【００６６】
そして、ステップＳ６０９に進む。なお、ステップＳ６０６で注目ポリゴンを非投影ポリゴンに設定した場合には、ステップＳ６０８の処理は行われることなく、ステップＳ６０９に進むことになる。
【００６７】
ステップＳ６０９において仮想投影演算部１４は、三次元モデル８０を構成する全てのポリゴンに対する処理が終了したか否かを判断し、未処理のポリゴンが存在する場合にはステップＳ６０１に戻って別のポリゴンを処理対象として処理を進める。これに対し、未処理のポリゴンが存在しない場合には、全ての投影可能なポリゴンに対応するテクスチャ画像が投影画像中に書き込まれたこととなるため、投影テクスチャ画像生成処理（ステップＳ６）が終了して、図３のステップＳ７に進んで非投影テクスチャ画像生成処理が行われる。
【００６８】
非投影テクスチャ画像生成処理の詳細な処理手順は図５に示すフローチャートである。まず、仮想投影演算部１４は投影テクスチャ画像生成処理（ステップＳ６）で非投影ポリゴンとして設定されたポリゴンを全て抽出する（ステップＳ７０１）。
【００６９】
そして仮想投影演算部１４は各非投影ポリゴンのサイズよりも大きいサイズで各非投影ポリゴンに対応付けられた単位テクスチャ画像を抽出する（ステップＳ７０２）。図１１乃至図１３は、非投影ポリゴンに対応するテクスチャ画像の抽出概念を示す図である。
【００７０】
まず、図１１に示すようにポリゴンＰＧａが矩形の場合には、各ポリゴンに対応する単位テクスチャ画像を抽出する際にポリゴンＰＧａのサイズよりも大きい画像サイズのテクスチャ画像ＴＸ１を抽出する。このとき、テクスチャ画像ＴＸ１はポリゴンＰＧａと同形状の矩形として抽出される。
【００７１】
また、図１２に示すようにポリゴンＰＧｂが三角形の場合には、各ポリゴンに対応する単位テクスチャ画像を抽出する際にポリゴンＰＧｂのサイズよりも大きい画像サイズのテクスチャ画像ＴＸ２を抽出する。このとき、テクスチャ画像ＴＸ２はポリゴンＰＧｂを含む矩形として抽出される。ポリゴンＰＧｂが三角形の場合、三次元形状に応じてポリゴンの三角形状が異なる。そのため、各ポリゴンに対応するテクスチャ画像をポリゴン形状に相似する三角形で抽出したとしても、後にそれらを配置する際に各テクスチャ画像間に隙間が生じる。そのため、ポリゴンＰＧｂが三角形であってもテクスチャ画像を矩形として抽出することにより、後にそれらを配置する際に隙間無く配置することが可能になる。
【００７２】
また、図１３に示すように三角形のポリゴンＰＧｃを直角三角形のテクスチャ画像ＴＸ３として抽出するようにしてもよい。ここでポリゴンＰＧｃ自体の形状が直角三角形でない場合が考えられるが、そのような場合には、ポリゴンＰＧｃの各頂点Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３をテクスチャ画像ＴＸ３における点ＴＶ１，ＴＶ２，ＴＶ３に対応付け、画素ごとに直角三角形のテクスチャ画像となるようにマッピング処理を行うことで、直角三角形のテクスチャ画像ＴＸ３を生成することができる。そして、このようなテクスチャ画像ＴＸ３の生成方法を採用すれば、各ポリゴンのサイズが異なっていても、テクスチャ画像ＴＸ３は同一のサイズにサイズ調整することができ、複数のテクスチャ画像ＴＸ３を配置する上でさらに好ましい状態となる。
【００７３】
そして非投影ポリゴンとして設定された全てのポリゴンに対応するテクスチャ画像の抽出処理が終了すると、図３のステップＳ８に進んでテクスチャ画像生成処理が行われる。
【００７４】
テクスチャ画像生成処理の詳細な処理手順は図６に示すフローチャートである。まず、テクスチャ画像生成処理に進むと、ＣＰＵ１０において画像配置部１５が機能し、テクスチャ画像生成条件として設定された、投影テクスチャ画像と非投影テクスチャ画像との配置形態を特定する（ステップＳ８０１）。そしてその特定された配置形態に基づいて投影テクスチャ画像と非投影テクスチャ画像とを隣接させて配置し、１つの２次元画像であるテクスチャ画像を生成する（ステップＳ８０２）。
【００７５】
図１４乃至図１７はテクスチャ画像９０における投影テクスチャ画像９１と非投影テクスチャ画像９２との配置形態を示す図である。
【００７６】
まず図１４では、非投影テクスチャ画像９２として矩形の単位テクスチャ画像が抽出され、かつ、投影テクスチャ画像９１の下部に非投影テクスチャ画像９２が隣接配置される配置形態を示している。なお、図１４における非投影テクスチャ画像９２において矩形の単位テクスチャ画像のサイズが異なるのは、それぞれ非投影ポリゴンのサイズがそれぞれに異なっていたことに起因するものである。
【００７７】
次に、図１５では、非投影テクスチャ画像９２として一定の直角三角形状で単位テクスチャ画像が抽出され、かつ、投影テクスチャ画像９１の下部に非投影テクスチャ画像９２が隣接配置される配置形態を示している。
【００７８】
図１４及び図１５では、投影テクスチャ画像９１の下部に非投影テクスチャ画像９２を配置する配置形態を示しているが、投影テクスチャ画像９１の上部に隣接する形態で非投影テクスチャ画像９２を配置してもよいし、また、投影テクスチャ画像９１の左右の横方向に隣接する形態で非投影テクスチャ画像９２を配置してもよい。さらに、投影テクスチャ画像９１の周囲に対して非投影テクスチャ画像９２を配置してもよい。
【００７９】
図１６は、非投影テクスチャ画像９２を投影テクスチャ画像９１の右側に隣接配置したテクスチャ画像９０を示す図である。例えば、オリジナル三次元モデル８０が縦方向に長い形状を有していた場合には、投影テクスチャ画像９１は縦方向に長くなるので、図１６に示すように非投影テクスチャ画像９２を投影テクスチャ画像９１の横方向に隣接は位置することが好ましい。
【００８０】
一般的にテクスチャ画像９０をコンピュータ等において表示させる場合、コンピュータにおいて２次元画像のビューワ用ソフトウェアが起動され、そのビューワ用ソフトウェアの機能によってコンピュータの表示画面上にテクスチャ画像９０が表示される。このとき、起動するビューワ用ソフトウェアの種類によってはテクスチャ画像９０を正方形に近い形で生成しておかないと適切にテクスチャ画像の表示を行うことができないものもある。そのため、オリジナル三次元モデル８０が縦方向に長い形状を有している場合には、図１６に示すように投影テクスチャ画像９１の横方向に隣接させて非投影テクスチャ画像９２を配置したテクスチャ画像を生成することが好ましいのである。
【００８１】
また、オリジナル三次元モデル８０のオリジナルテクスチャ画像を縦方向及び横方向に検査して縦方向及び横方向それぞれの周波数成分を予め求め、各方向の周波数分布において一定周波数以上の周波数成分が所定割合以上含まれている場合には、その方向に関する投影画像の解像度を高くすることが望まれる。例えば、図７に示すオリジナル三次元モデル８０においてカップ形状表面に付された横縞模様の各ラインが極めて細いラインである場合、投影画像における縦方向の解像度を低下させてしまうと、細いラインに関するテクスチャ情報が欠落する可能性がある。また、そのような場合、オリジナルテクスチャ画像における縦方向の周波成分は高周波成分を多く含むことになる。このため、投影面に設定する投影画像における縦方向の解像度を高くすることによって、投影テクスチャ画像９１を生成する際に、細いラインに関するテクスチャ情報が欠落することを防止することが可能になる。
【００８２】
そしてそのような場合にも、投影テクスチャ画像９１は縦方向に長い画像となるため、図１６に示すように非投影テクスチャ画像９２を投影テクスチャ画像９１の横方向に隣接は位置することが好ましい。つまり、テクスチャ画像生成条件設定部１１によって設定される投影画像の縦方向及び横方向の解像度に応じて投影テクスチャ画像９１に対する非投影テクスチャ画像９２の配置位置を変更させることにより、より好ましいテクスチャ画像９０が生成されることになる。
【００８３】
次に、図１７は、非投影テクスチャ画像９２を投影テクスチャ画像９１の下側及び右側に隣接配置したテクスチャ画像９０を示す図である。上述したように、コンピュータにおいてテクスチャ画像９０を表示する際にテクスチャ画像９０は正方形に近い画像であることが望まれる場合がある。そのため、図１７に示すように、非投影テクスチャ画像９２を投影テクスチャ画像９１の下側及び右側に隣接配置することによって、より正方形に近い形状のテクスチャ画像９０を生成することが可能になる。
【００８４】
図１７に示すようなテクスチャ画像９０の生成方法としては、非投影テクスチャ画像９２を投影テクスチャ画像９１の周囲に配置していく際に、テクスチャ画像９０の縦方向の長さと横方向の長さとを比較し、縦方向の長さが短ければ、縦方向の長さを増加させるように非投影テクスチャ画像９２を配置していき、横方向の長さが短ければ、横方向の長さを増加させるように非投影テクスチャ画像９２を配置していくようにすればよい。
【００８５】
このようにオリジナル三次元モデル８０に対して投影面を設定し、その投影面にオリジナルテクスチャ画像を仮想投影することによって投影テクスチャ画像９１を生成するとともに、投影面に対して投影することができないテクスチャ画像については非投影テクスチャ画像９２として生成し、これらの投影テクスチャ画像９１及び非投影テクスチャ画像９２が互いに一体的なデータとして取り扱われるようにテクスチャ画像９０を生成することにより、オリジナル三次元モデル８０についての漏れのないテクスチャ画像９０を生成することができる。
【００８６】
このようにしてテクスチャ画像９０が生成されることによりテクスチャ画像データ７１が生成される。また、このとき新たな三次元モデルデータ７０が構築されることになる。
【００８７】
そして図３のステップＳ９に進み、画像配置部１５はテクスチャ画像データ７１を記憶部５０、画像表示部２０、記録媒体入出力部４０又は通信インタフェース６０に対して出力する。ただし、通信インタフェース６０を介してネットワーク９に出力する場合は、送信先となる外部コンピュータ４を指定してデータ出力を行う。その結果、外部コンピュータ４においては三次元データ処理装置１において生成されたテクスチャ画像データ７１を含む新たな三次元モデルデータ７０を入手することが可能になる。
【００８８】
以上で、この実施の形態における三次元データ処理装置１における処理が終了する。
【００８９】
そして上記のような処理を行うことにより、オリジナル三次元モデル８０に関する漏れのないテクスチャ画像９０を生成することが可能である。
【００９０】
また、投影テクスチャ画像９１と非投影テクスチャ画像９２との２種類の画像でテクスチャ画像９０を管理することにより、投影面に対して投影することのできた部分の画像については、画像表示を行った際に、どのような画像であるかを容易に視認することができ、画像編集等のソフトウェアを起動して画像の編集作業や修正作業をユーザが容易に行うことが可能になるという利点もある。
【００９１】
また、非投影ポリゴンに対応する単位テクスチャ画像の抽出が行われる際には、非投影ポリゴンのサイズよりも大きな画像領域を抽出して非投影テクスチャ画像９２が生成されるので、非投影テクスチャ画像９２の各単位テクスチャ画像を各ポリゴンに貼り付ける際に、ポリゴン境界付近で画像の欠落が生じることを防止することができ、上記のようにして生成されたテクスチャ画像９０から良好に三次元モデルを再現することが可能である。
【００９２】
また、投影面に対して投影可能なポリゴンについては投影画像によってテクスチャ画像が生成されるので、全てのポリゴンについて各ポリゴンよりも大きなサイズの単位テクスチャ画像を抽出してテクスチャ画像を生成する場合よりも、テクスチャ画像全体でのデータサイズを小さくすることができ、テクスチャ画像のデータ管理やデータ送受信が容易になる。
【００９３】
以上、この発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記説明した内容のものに限定されるものではない。
【００９４】
例えば、上記説明においては、投影面として円筒面８１を設定する例について説明したが、これに限定されるものではなく、球面や多面体のような投影面を設定してもよい。
【００９５】
図１８は投影面を構成する六面体を示す図である。図１８に示すように、オリジナル三次元モデル８０の周囲を六面体８５で取り囲み、六面体８５の各面８６ａ〜８６ｅのそれぞれを投影面として設定して仮想投影を行うようにしてもよい。この場合、各投影面のいずれかに仮想投影されるポリゴンのテクスチャ画像については６枚の投影テクスチャ画像のいずれかに含まれることとなり、各投影面のいずれにも投影することができないポリゴンのテクスチャ画像については非投影テクスチャ画像として生成されることになる。
【００９６】
また、上記説明においては、主として投影テクスチャ画像９１と非投影テクスチャ画像９２とが１つのテクスチャ画像９０を形成することによって互いに一体的な画像データとして取り扱われるように関連づけられる場合を例示したが、必ずしも投影テクスチャ画像９１と非投影テクスチャ画像９２とをまとめて１つのテクスチャ画像を生成する必要はない。すなわち、投影テクスチャ画像と非投影テクスチャ画像とを一体的な画像データとして取り扱うことが可能な状態に互いに関連づけられた形態であれば、これらの画像をそれぞれ別の画像データとして管理しておくようにしてもよい。
【００９７】
また、上記説明においては、ネットワーク９に接続された１台のコンピュータである三次元データ処理装置１において全ての処理が実現される例について説明したが、これに限定されるものでもなく、例えば、ネットワーク９に接続される複数のコンピュータによって上述した処理が実行されるように構成されてもよい。
【００９８】
なお、上述した実施の形態には、以下の発明概念が含まれる。
【００９９】
（１）請求項１乃至３のいずれかに記載のテクスチャ画像生成プログラムであって、前記オリジナル三次元モデルは三次元形状データを構成する複数のポリゴンを含んでおり、前記コンピュータが前記非投影テクスチャ画像生成手段として機能し、前記投影不可能な部分の抽出を行う際に、前記オリジナルテクスチャ画像のうち、前記複数のポリゴンのうちの前記投影面に対して投影不可能なポリゴンに対応する部分であって、該投影不可能なポリゴン領域よりも大きな画像領域を抽出させることを特徴とするテクスチャ画像生成プログラム。
【０１００】
これにより、投影不可能だったポリゴンに対してテクスチャ画像を貼り付けた際にもポリゴン境界付近で画像の欠落が生じることを回避することができる。
【０１０１】
（２）請求項１乃至３のいずれかに記載のテクスチャ画像生成プログラムであって、前記オリジナル三次元モデルは三次元形状データを構成する複数のポリゴンを含んでおり、前記コンピュータが前記投影テクスチャ画像生成手段として機能し、前記仮想投影を行う際に、前記複数のポリゴンのうちの各ポリゴンの位置と、各ポリゴンが前記投影面に投影される各投影位置との間に、他のポリゴンが存在しない場合には前記オリジナルテクスチャ画像のうち該ポリゴンに対応する部分を投影可能な部分とし、他のポリゴンが存在する場合には前記オリジナルテクスチャ画像のうち該ポリゴンに対応する部分を投影不可能な部分とする判定を行わせることを特徴とするテクスチャ画像生成プログラム。
【０１０２】
これにより、投影面に対して投影可能なポリゴンと投影不可能なポリゴンとを明確に区別して判定を行うことができる。
【０１０３】
（３）請求項４又は５に記載のテクスチャ画像データにおいて、前記オリジナル三次元モデルは三次元形状データを構成する複数のポリゴンを含み、前記非投影テクスチャ画像は、前記オリジナルテクスチャ画像のうち、前記複数のポリゴンのうちの前記投影面に対して投影不可能なポリゴンに対応する部分であって、該投影不可能なポリゴン領域よりも大きな画像領域が抽出されて形成されることを特徴とするテクスチャ画像データ。
【０１０４】
これにより、投影不可能だったポリゴンに対してテクスチャ画像を貼り付ける際にもポリゴン境界付近で画像の欠落が生じることのないテクスチャ画像データを実現することができる。
【０１０５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、仮想モデル空間に対して設定される所定数の投影面に対して、オリジナルテクスチャ画像のうちの投影可能な部分の仮想投影を行うことによって投影テクスチャ画像を生成するとともに、オリジナルテクスチャ画像のうちの投影不可能な部分を抽出した非投影テクスチャ画像を生成し、投影テクスチャ画像と非投影テクスチャ画像とを互いに関連づけて出力するように実現されるため、オリジナル三次元モデルに関する漏れのないテクスチャ画像を生成することができるとともに、テクスチャ画像としてのデータ量が低減される。またさらに、ユーザが比較的容易に編集作業や修正作業を行うことのできるテクスチャ画像を生成することが可能である。
【０１０６】
請求項２に記載の発明によれば、非投影テクスチャ画像と投影テクスチャ画像との関連づけを行う際に、非投影テクスチャ画像と投影テクスチャ画像とを隣接させた画像配置を行わせるため、テクスチャ画像の管理が容易になる。
【０１０７】
請求項３に記載の発明によれば、画像配置を行う際に、投影テクスチャ画像に対する非投影テクスチャ画像の配置位置を解像度に応じて変更させるため、生成される投影テクスチャ画像に応じた形態のテクスチャ画像を生成することができる。
【０１０８】
請求項４に記載の発明によれば、テクスチャ画像データが、投影テクスチャ画像と非投影テクスチャ画像とを互いに関連づけたデータ構造を有するため、オリジナル三次元モデルに関する漏れのないテクスチャ画像データを形成する。また、テクスチャ画像データとしてのデータ量が低減され、さらにユーザが比較的容易にテクスチャ画像の編集作業や修正作業を行うことの可能なテクスチャ画像データとなる。
【０１０９】
請求項５に記載の発明によれば、非投影テクスチャ画像と投影テクスチャ画像とがテクスチャ画像において隣接した画像配置とされることによって互いに関連づけられるため、テクスチャ画像の管理が容易になる。
請求項６に記載の発明によれば、仮想モデル空間に対して設定される所定数の投影面に対して、オリジナルテクスチャ画像のうちの投影可能な部分の仮想投影を行うことによって投影テクスチャ画像を生成するとともに、オリジナルテクスチャ画像のうちの投影不可能な部分を抽出した非投影テクスチャ画像を生成し、投影テクスチャ画像と非投影テクスチャ画像とを互いに関連づけて出力するように実現されるため、オリジナル三次元モデルに関する漏れのないテクスチャ画像を生成することができるとともに、テクスチャ画像としてのデータ量が低減される。またさらに、ユーザが比較的容易に編集作業や修正作業を行うことのできるテクスチャ画像を生成することが可能である。
請求項７に記載の発明によれば、非投影テクスチャ画像と投影テクスチャ画像との関連づけを行う際に、非投影テクスチャ画像と投影テクスチャ画像とを隣接させた画像配置を行わせるため、テクスチャ画像の管理が容易になる。
請求項８に記載の発明によれば、画像配置を行う際に、投影テクスチャ画像に対する非投影テクスチャ画像の配置位置を解像度に応じて変更させるため、生成される投影テクスチャ画像に応じた形態のテクスチャ画像を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】三次元データ処理装置の構成を示す図である。
【図２】三次元データ処理装置のＣＰＵによって実現される機能を示す図である。
【図３】テクスチャ画像生成処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】テクスチャ画像生成処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】テクスチャ画像生成処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】テクスチャ画像生成処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】オリジナル三次元モデルの一例を示す図である。
【図８】三次元モデルに対して設定される円筒面の一例を示す図である。
【図９】仮想投影処理の概念を示す図である。
【図１０】隠面処理の概念を示す図である。
【図１１】非投影ポリゴンに対応するテクスチャ画像の抽出概念を示す図である。
【図１２】非投影ポリゴンに対応するテクスチャ画像の抽出概念を示す図である。
【図１３】非投影ポリゴンに対応するテクスチャ画像の抽出概念を示す図である。
【図１４】投影テクスチャ画像と非投影テクスチャ画像との配置形態の一例を示す図である。
【図１５】投影テクスチャ画像と非投影テクスチャ画像との配置形態の一例を示す図である。
【図１６】投影テクスチャ画像と非投影テクスチャ画像との配置形態の一例を示す図である。
【図１７】投影テクスチャ画像と非投影テクスチャ画像との配置形態の一例を示す図である。
【図１８】投影面を構成する六面体を示す図である。
【符号の説明】
１ 三次元データ処理装置
２ 記録媒体
３ 仮想モデル空間
４ 外部コンピュータ
９ ネットワーク
１０ ＣＰＵ
１１ テクスチャ画像生成条件設定部（解像度設定手段）
１２ 仮想モデル空間設定部
１３ 投影面設定部（投影面設定手段）
１４ 仮想投影演算部（投影テクスチャ画像生成手段，非投影テクスチャ画像生成手段）
１５ 画像配置部（出力手段）
２０ 画像表示部
３０ 操作入力部
４０ 記録媒体入出力装置
５０ 記憶部
５１ オリジナル三次元モデルデータ
５２ テクスチャ画像生成プログラム
６０ 通信インタフェース
８０ オリジナル三次元モデル
Claims (8)
- コンピュータを機能させて、オリジナル三次元モデルからテクスチャ画像を生成するためのテクスチャ画像生成プログラムであって、前記コンピュータを、
前記コンピュータの演算手段によって設定される前記オリジナル三次元モデルの仮想モデル空間に対し、前記演算手段を用いて、前記オリジナル三次元モデルのオリジナルテクスチャ画像を投影するための所定数の投影面を設定する投影面設定手段、
前記演算手段を用いて、前記所定数の投影面に対して、前記オリジナルテクスチャ画像のうちの投影可能な部分の仮想投影を行うことによって、投影テクスチャ画像を生成する投影テクスチャ画像生成手段、
前記演算手段を用いて、前記オリジナルテクスチャ画像のうちの前記所定数の投影面に対して投影不可能な部分を抽出した非投影テクスチャ画像を生成する非投影テクスチャ画像生成手段、及び
前記演算手段を用いて、前記投影テクスチャ画像と前記非投影テクスチャ画像とを互いに関連づけて出力する出力手段、
として機能させるテクスチャ画像生成プログラム。 - 請求項１に記載のテクスチャ画像生成プログラムであって、
前記コンピュータが前記出力手段として機能し、前記非投影テクスチャ画像と前記投影テクスチャ画像との関連づけを行う際に、前記非投影テクスチャ画像と前記投影テクスチャ画像とを隣接させた画像配置を行わせることを特徴とするテクスチャ画像生成プログラム。 - 請求項２に記載のテクスチャ画像生成プログラムであって、
前記コンピュータを、前記仮想投影を行う際の前記所定数の投影面に対する縦方向及び横方向の解像度を設定する解像度設定手段として、さらに機能させるとともに、
前記コンピュータが前記出力手段として機能し、前記画像配置を行う際に、前記投影テクスチャ画像に対する前記非投影テクスチャ画像の配置位置を前記解像度に応じて変更させることを特徴とするテクスチャ画像生成プログラム。 - オリジナル三次元モデルから生成されるテクスチャ画像データであって、
前記オリジナル三次元モデルの仮想モデル空間に対して所定数の投影面が設定され、前記所定数の投影面に対して、前記オリジナル三次元モデルのオリジナルテクスチャ画像のうちの投影可能な部分が仮想投影されて生成される投影テクスチャ画像と、
前記オリジナルテクスチャ画像のうちの前記所定数の投影面に対して投影不可能な部分が抽出された非投影テクスチャ画像と、
が互いに関連づけられたデータ構造を有するテクスチャ画像データ。 - 請求項４に記載のテクスチャ画像データにおいて、
前記非投影テクスチャ画像と前記投影テクスチャ画像とが隣接した画像配置とされることによって互いに関連づけられることを特徴とするテクスチャ画像データ。 - オリジナル三次元モデルからテクスチャ画像を生成するデータ処理装置であって、
前記オリジナル三次元モデルの仮想モデル空間に対し、前記オリジナル三次元モデルのオリジナルテクスチャ画像を投影するための所定数の投影面を設定する投影面設定手段、
前記所定数の投影面に対して、前記オリジナルテクスチャ画像のうちの投影可能な部分の仮想投影を行うことによって、投影テクスチャ画像を生成する投影テクスチャ画像生成手段、
前記オリジナルテクスチャ画像のうちの前記所定数の投影面に対して投影不可能な部分を抽出した非投影テクスチャ画像を生成する非投影テクスチャ画像生成手段、及び
前記投影テクスチャ画像と前記非投影テクスチャ画像とを互いに関連づけて出力する出力手段、
を備えることを特徴とするデータ処理装置。 - 請求項６に記載のデータ処理装置であって、
前記出力手段は、前記非投影テクスチャ画像と前記投影テクスチャ画像との関連づけを行う際に、前記非投影テクスチャ画像と前記投影テクスチャ画像とを隣接させた画像配置を行わせることを特徴とするデータ処理装置。 - 請求項７に記載のデータ処理装置であって、
前記仮想投影を行う際の前記所定数の投影面に対する縦方向及び横方向の解像度を設定する解像度設定手段、
をさらに備え、
前記出力手段は、前記画像配置を行う際に、前記投影テクスチャ画像に対する前記非投影テクスチャ画像の配置位置を前記解像度に応じて変更させることを特徴とするデータ処理装置。
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