JP4802676B2 - レンダリング用テクスチャデータの作成方法 - Google Patents
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Description
G. Muller, J. Meseth, M. Sattler, R. Sarlette and R. Klein 2004, Acquisition, Synthesis and Rendering of Bidirectional Texture Functions. In Eurographics 2004 STAR-State of The Art Report
M個の画素の集合からなり、個々の画素ごとに、光の入射方向および/または反射方向に関する角度に依存して定まる反射特性を示すテーブルが定義された原テクスチャデータを、コンピュータが読み込む原データ準備段階と、
コンピュータが、このM個の画素の中からN個(N<M)の代表画素を定め、残りの(M−N)個の画素を一般画素とする代表画素決定段階と、
コンピュータが、個々の一般画素について、それぞれ自己の反射特性に近似した反射特性をもつ代表画素を近似代表画素として選択する近似代表画素選択段階と、
コンピュータが、原テクスチャデータ上のM個の画素のうち、N個の代表画素については、それぞれ自己の反射特性を示すテーブルを収録し、(M−N)個の一般画素については、選択された近似代表画素を示すデータを収録した圧縮テクスチャデータを作成するデータ圧縮段階と、
を有するレンダリング用テクスチャデータの作成方法において、
近似代表画素選択段階で、個々の代表画素について、原テクスチャデータによって定義されているテーブルの角度のパラメータを所定のオフセット量だけシフトさせることにより、複数のバリエーションをもったテーブルを定義し、これらのテーブルすべてを比較対象としたときに最も近似するテーブルを最近似テーブルと決定し、この最近似テーブルを派生させた代表画素を近似代表画素として選択し、
データ圧縮段階で、一般画素については、選択された近似代表画素を示すデータとともに、当該近似代表画素を選択する要因となった最近似テーブルについてのオフセット量を示すデータを収録した圧縮テクスチャデータを作成するようにしたものである。
原データ準備段階で、光の入射方向および/または反射方向に関する角度を、所定範囲の角度を等分割して得られる複数通りの角度値によって表現したテーブルを読み込み、
近似代表画素選択段階で、個々の角度値に対して前記等分割された角度の整数倍に対応する所定のオフセット量を加算もしくは減算するシフトを行い、加算もしくは減算の結果、シフト後の角度値が所定範囲の一端から食み出してしまう場合には、食み出し分を所定範囲の他端からカウントするローテーションを行うようにしたものである。
原データ準備段階で、テクスチャデータのマッピング対象となる仮想物体の表面上に、サンプル点Qと、このサンプル点Qの位置に立てた法線nと、サンプル点Qを含み法線nに直交する基準面Sと、サンプル点Qを通る基準面S上の基準線ζと、を定義し、サンプル点Qに入射する照明光と法線nとのなす角をθL、基準面S上への照明光の投影像と基準線ζとのなす角をφL、サンプル点Qから射出する反射光と法線nとのなす角をθV、基準面S上への反射光の投影像と基準線ζとのなす角をφVとしたときに、「θL,φL,θV,φV」の関数として与えられる反射係数K(θL,φL,θV,φV)をテーブルとして定義した原テクスチャデータを読み込むようにしたものである。
原データ準備段階で、0〜360°の角度範囲をα等分することにより、φLの角度値をα通り設定し、φVの角度値をα通り設定し、0〜90°の角度範囲をβ等分することにより、θLの角度値をβ通り設定し、θVの角度値をβ通り設定し、個々の画素についてそれぞれ合計α2×β2通りの反射特性を示すテーブルを読み込むようにしたものである。
近似代表画素選択段階で、Uφ=360°/αなる式で与えられる単位角度Uφを定義し、φLおよびφVを、Δφ=i×Uφ(但し、i=0,1,2,…,α−1)なる式で与えられるα通りのオフセット量Δφだけそれぞれシフトさせた合計α2通りの組み合わせのバリエーションをもったテーブルを定義するようにしたものである。
近似代表画素選択段階で、Uφ=360°/αなる式で与えられる単位角度Uφを定義し、Uθ=90°/βなる式で与えられる単位角度Uθを定義し、φLおよびφVを、Δφ=i×Uφ(但し、i=0,1,2,…,α−1)なる式で与えられるα通りのオフセット量Δφだけそれぞれシフトさせるとともに、θLおよびθVを、Δθ=j×Uθ(但し、j=0,1,2,…,β−1)なる式で与えられるβ通りのオフセット量Δθだけそれぞれシフトさせた合計α2×β2通りの組み合わせのバリエーションをもったテーブルを定義するようにしたものである。
原データ準備段階で、反射特性を示すデータとして、三原色RGBの波長をもった照明光それぞれについての反射率を示す数値をもったテーブルを読み込むようにしたものである。
近似代表画素選択段階で、自己の反射特性を示すテーブルと比較対象となるテーブルとについて、対応する個々の反射率の差の二乗和が最小となるテーブルを最近似テーブルと決定するようにしたものである。
原データ準備段階で、実在の物体に対して、種々の方向から照明光を照射した状態で、種々の方向から撮影を行い、得られた複数の撮影画像に基づいて用意された原テクスチャデータを読み込むようにしたものである。
コンピュータが、三次元仮想物体の構造を示す物体データを入力する物体データ入力段階と、
コンピュータが、圧縮テクスチャデータを入力するテクスチャデータ入力段階と、
コンピュータが、オペレータの指示に基づいて、レンダリングに必要な照明環境、視点位置、マッピング態様、投影平面を定めるレンダリング条件を設定するレンダリング条件設定段階と、
コンピュータが、三次元仮想物体上の各サンプル点Qについて、当該サンプル点Qの位置にマッピングされる圧縮テクスチャデータ内の対応画素を決定する対応画素決定段階と、
コンピュータが、対応画素が代表画素であった場合には、当該代表画素について収録されているテーブルによって示される反射特性を利用して、サンプル点Qからの反射光を演算し、対応画素が一般画素であった場合には、「当該一般画素について収録されているデータによって示された近似代表画素」について収録されているテーブルを、「当該一般画素について収録されているデータによって示されたオフセット量」だけシフトして得られるテーブルによって示される反射特性を利用して、サンプル点Qからの反射光を演算する反射光演算段階と、
コンピュータが、各サンプル点Qからの反射光に基づいて、投影平面上に得られる投影画像を示す二次元データを生成する二次元データ生成段階と、
を行うようにしたものである。
M個の画素の集合からなり、個々の画素ごとに、光の入射方向および/または反射方向に関する角度に依存して定まる反射特性を示すテーブルが定義された原テクスチャデータを入力してこれを格納する原データ格納部と、
M個の画素の中からN個(N<M)の代表画素を定め、残りの(M−N)個の画素を一般画素とする代表画素決定部と、
個々の一般画素について、それぞれ自己の反射特性に近似した反射特性をもつ代表画素を近似代表画素として選択する近似代表画素選択部と、
M個の画素のうち、N個の代表画素については、それぞれ自己の反射特性を示すテーブルを収録し、(M−N)個の一般画素については、選択された近似代表画素を示すデータを収録した圧縮テクスチャデータを作成するデータ圧縮部と、
を備えるレンダリング用テクスチャデータの作成装置において、
近似代表画素選択部が、個々の代表画素について、原テクスチャデータによって定義されているテーブルの角度のパラメータを所定のオフセット量だけシフトさせることにより、複数のバリエーションをもったテーブルを定義し、これらのテーブルすべてを比較対象としたときに最も近似するテーブルを最近似テーブルと決定し、この最近似テーブルを派生させた代表画素を近似代表画素として選択し、
データ圧縮部が、一般画素については、選択された近似代表画素を示すデータとともに、当該近似代表画素を選択する要因となった最近似テーブルについてのオフセット量を示すデータを収録した圧縮テクスチャデータを作成するようにしたものである。
三次元仮想物体の構造を示す物体データを入力してこれを格納する物体データ格納部と、
圧縮テクスチャデータを入力してこれを格納するテクスチャデータ格納部と、
レンダリングに必要な照明環境、視点位置、マッピング態様、投影平面を定めるレンダリング条件を設定するレンダリング条件設定部と、
三次元仮想物体上のサンプル点Qの位置にマッピングされる圧縮テクスチャデータ内の対応画素を決定する対応画素決定部と、
対応画素が代表画素であった場合には、当該代表画素について収録されているテーブルによって示される反射特性を利用して、サンプル点Qからの反射光を演算し、対応画素が一般画素であった場合には、「当該一般画素について収録されているデータによって示された近似代表画素」について収録されているテーブルを、「当該一般画素について収録されているデータによって示されたオフセット量」だけシフトして得られるテーブルによって示される反射特性を利用して、サンプル点Qからの反射光を演算する反射光演算部と、
各サンプル点Qからの反射光に基づいて、投影平面上に得られる投影画像を示す二次元データを生成する二次元データ生成部と、
を設けるようにしたものである。
<<< §1.レンダリング処理の基本概念 >>>
本発明は、コンピュータを用いたレンダリング処理に係るものであり、特に、表面に繊維シート(布などの繊維質材料からなるシート)を張り付けた三次元仮想物体についてのレンダリング処理に応用した場合に有用である。ここでは、説明の便宜上、従来の一般的なレンダリング処理の基本概念を説明しておく。
I(V)=K・I(L)
なる式で表わされる。ここで、I(L)は照明光Lのサンプル点Qの位置における強度であり、Kは反射係数である。照明光Lの強度I(L)は、光源Gの輝度、光源Gとサンプル点Qとの距離、サンプル点Qが所属するポリゴンに対する照明光Lの入射角といったパラメータによって決定される。これに対して、反射係数Kは、テクスチャデータ20によって決定される。そこで、まず、テクスチャデータ20を仮想物体10の表面に所定のマッピング態様でマッピングした場合に、サンプル点Qの位置が、テクスチャデータ20のどの座標に対応するかを求め、当該対応座標に位置する画素T(u,v)を決定する。図2には、サンプル点Qに対応する画素T(u,v)の位置がX印で示されている。そして、この対応画素T(u,v)の画素値として定義されている値が、サンプル点Qの位置における反射係数Kになる。
Ir(V)=Kr・Ir(L)
なる式で求めることができる。
§1では、テクスチャデータ20として、二次元画像を用いた例を示した。このような二次元画像をマッピングするモデルでは、サンプル点Qの反射特性が、照明光の入射角や反射光の射出角に依存しないものとして取り扱っているが、パイル地のような三次元構造をもった繊維シートを物体表面に張り付けた場合、厳密には、照明光の入射角や反射光の射出角に依存した異方性反射の特性を考慮した取り扱いをしなければならない。
I(V)=K(θL,φL,θV,φV)・I(L)
なる式で求めるのが、BRDFモデルである。このBRDFモデルの特徴は、反射係数Kを、入射照明光Lの向きを示すパラメータ「θL,φL」および反射光Vの向きを示すパラメータ「θV,φV」の関数として与える点にある。
I(V)=K(θL,φL,θV,φV,u,v)・I(L)
なる式で与えられる。すなわち、図4に示す反射光Vの強度I(V)は、入射照明光Lがどの方向からサンプル点Qに照射され、反射光Vがサンプル点Qからどの方向に射出するか、という角度に関するパラメータに依存して定まるとともに、サンプル点Qの位置(u,v座標値)にも依存して定まるファクターということになる。
さて、§2で述べたBTFモデルなど、高次元画像をテクスチャとして用いるモデルの場合、テスクチャデータ20のデータ容量は膨大なものとなる。図8に示すテクスチャデータ20は、図示の便宜上、uv座標系上に6行8列の画素配列をもった小規模のものとなっているが、実用上はより大きな画素配列が用いられる。
本発明は、§2で述べたBTFモデル用のテクスチャデータに代表されるように、個々の画素ごとに、光の入射方向や反射方向といった角度に依存して定まる反射特性を示すテーブルが定義されたテクスチャデータの効率的な圧縮方法を提案するものである。まず、この圧縮方法の着眼点を説明する。
以上、§4では、図10に示す毛並繊維31,33の傾斜方向が逆向きの関係にあることを利用して、「方位角を180°シフトさせる」という条件付きで代表画素T1を一般画素Tiの近似代表画素として選出すると、うまくゆく例を示した。しかしながら、実際には、必ずしもこのような最適な代表画素が存在するとは限らない。そこで実用上は、方位角のシフト量(以下、オフセット量と呼ぶ)を複数通り設定しておき、個々の代表画素についてのテーブルを、これら複数通りのオフセット量だけシフトさせることにより、複数のバリエーションをもったテーブルを定義し、これらのテーブルすべてを比較対象としたときに最も近似するテーブルを最近似テーブルと決定し、この最近似テーブルを派生させた代表画素を近似代表画素として選択すればよい。
続いて、図16の流れ図を参照しながら、本発明に係るレンダリング用テクスチャデータの作成方法の基本手順を説明する。なお、この基本手順において、ステップS11は、必ずしもコンピュータを用いて実行する必要はないが、ステップS12〜S14の各段階は、コンピュータによって実行することを前提とした処理である。
次に、図17の流れ図を参照しながら、本発明に係るテクスチャデータを用いたレンダリング方法の基本手順を説明する。ここで説明するレンダリング処理は、基本的には、図1を参照しながら§1で述べたレンダリング処理と同等の処理である。すなわち、その目的は、各部の反射特性を示すテクスチャデータを三次元仮想物体の表面にマッピングし、これを所定の視点から観察したときに得られる投影画像を示す二次元データを生成することである。ただ、用いるテクスチャデータとして、§6で述べた手順で作成された圧縮テクスチャデータ25を用いることが前提となっている。
ここでは、図16の流れ図に示した「レンダリング用テクスチャデータの作成方法」および図17の流れ図に示した「テクスチャデータを用いたレンダリング方法」を実行するための装置を、図18のブロック図を参照しながら説明する。この図18において、上段に示すテクスチャデータの作成装置100は、図16のステップS12,S13,S14を実行するための装置であり、下段に示すレンダリング装置200は、図17のステップS21〜S27を実行するための装置である。いずれの装置も、コンピュータに専用のプログラムを組み込むことにより実現される装置であり、個々のブロックとして示す構成要素は、コンピュータのハードウエアとソフトウエアとの組み合わせにより実現されることになる。
最後に、上述した基本的実施形態の変形例をいくつか述べておく。
(1) 仰角に関するバリエーション
これまで述べた基本的実施形態では、たとえば、代表画素について定義された「もとのテーブル」に関する方位角φL,φVをシフトさせることにより、比較対象となるテーブルのバリエーションを派生させていた。しかしながら、バリエーションの派生は、必ずしも方位角φL,φVのシフトにより行う必要はなく、仰角θL,θVのシフトにより行ってもかまわない。
これまで述べた基本的実施形態では、代表画素について定義された「もとのテーブル」に基づいてバリエーションを派生させる際に、ローテーションシフトを行っていた。しかしながら、本発明で行うテーブルコンテンツのシフトは、必ずしもローテーションシフトに限定されるものではなく、ランダムなシフトを行ってもかまわない。たとえば、第1列目を第7列目にもってゆき、第7列目を第9列目にもってゆき、第9列目を第3列目にもってゆき、第2列目と第8列目とを交換し、…といったデタラメなシフトでもかまわない。あるいは、行と列を含めて全くランダムにシフトさせてもかまわない。すなわち、二次元マトリックス上に配置されているタイルをゴチャゴチャにかき混ぜて配置しなおすようなランダムなシフトでもよい。このようなランダムなシフトでは、個々のタイルごとに、それぞれランダムなオフセット量が設定されることになる。
15:二次元投影画像
20:テクスチャデータ(原テクスチャデータ)
25:圧縮テクスチャデータ
30:繊維シート
31,32,33:毛並繊維
100:テクスチャデータの作成装置
110:原データ格納部
120:代表画素決定部
130:データ圧縮部
140:近似代表画素選択部
200:レンダリング装置
210:物体データ格納部
220:テクスチャデータ格納部
230:レンダリング条件設定部
240:対応画素決定部
250:反射光演算部
260:二次元データ生成部
A,B,C:繊維シート上の領域
E:視点
G:光源
H:投影平面
I(L):照明光の強度
I(V):反射光の強度
K,Kr,Kg,Kb:反射係数
K(θL,φL,θV,φV):反射係数
L,L1〜L6:照明光
L′:照明光の投影像
n:法線
P:投影平面上の画素
Q,Q(X,Y,Z):サンプル点
R1〜R4:代表画素についての反射特性を示すテーブル
Ri:一般画素についての反射特性を示すテーブル
R(u,v):反射特性を示すテーブル
S:基準面
S11〜S27:流れ図の各ステップ
T1〜T4:代表画素
Ti:一般画素
T(u,v):テクスチャを構成する画素
u,v:テクスチャを定義する二次元座標系の各座標軸
V:反射光
V′:反射光の投影像
X,Y,Z:三次元座標系の各座標軸
x,y:投影平面H上の二次元座標系の各座標軸
θL:照明光Lの入射角
θL1〜θL6:照明光Lの入射角
θV:反射光Vの射出角
θV1〜θV6:反射光Vの射出角
ζ:基準線
φL:照明光Lの方位角
φL1〜φL12:照明光Lの方位角
φV:反射光Vの方位角
Claims (13)
- M個の画素の集合からなり、個々の画素ごとに、光の入射方向および/または反射方向に関する角度に依存して定まる反射特性を示すテーブルが定義された原テクスチャデータを、コンピュータが読み込む原データ準備段階と、
コンピュータが、前記M個の画素の中からN個(N<M)の代表画素を定め、残りの(M−N)個の画素を一般画素とする代表画素決定段階と、
コンピュータが、前記個々の一般画素について、それぞれ自己の反射特性に近似した反射特性をもつ代表画素を近似代表画素として選択する近似代表画素選択段階と、
コンピュータが、前記M個の画素のうち、N個の代表画素については、それぞれ自己の反射特性を示すテーブルを収録し、(M−N)個の一般画素については、選択された近似代表画素を示すデータを収録した圧縮テクスチャデータを作成するデータ圧縮段階と、
を有するレンダリング用テクスチャデータの作成方法において、
前記近似代表画素選択段階で、個々の代表画素について、前記原テクスチャデータによって定義されているテーブルの角度のパラメータを所定のオフセット量だけシフトさせることにより、複数のバリエーションをもったテーブルを定義し、これらのテーブルすべてを比較対象としたときに最も近似するテーブルを最近似テーブルと決定し、この最近似テーブルを派生させた代表画素を近似代表画素として選択し、
前記データ圧縮段階で、一般画素については、選択された近似代表画素を示すデータとともに、当該近似代表画素を選択する要因となった最近似テーブルについてのオフセット量を示すデータを収録した圧縮テクスチャデータを作成することを特徴とするレンダリング用テクスチャデータの作成方法。 - 請求項1に記載のテクスチャデータの作成方法において、
原データ準備段階で、光の入射方向および/または反射方向に関する角度を、所定範囲の角度を等分割して得られる複数通りの角度値によって表現したテーブルを読み込み、
近似代表画素選択段階で、個々の角度値に対して前記等分割された角度の整数倍に対応する所定のオフセット量を加算もしくは減算するシフトを行い、加算もしくは減算の結果、シフト後の角度値が前記所定範囲の一端から食み出してしまう場合には、食み出し分を前記所定範囲の他端からカウントするローテーションを行うことを特徴とするレンダリング用テクスチャデータの作成方法。 - 請求項2に記載のテクスチャデータの作成方法において、
原データ準備段階で、テクスチャデータのマッピング対象となる仮想物体の表面上に、サンプル点Qと、このサンプル点Qの位置に立てた法線nと、前記サンプル点Qを含み前記法線nに直交する基準面Sと、前記サンプル点Qを通る前記基準面S上の基準線ζと、を定義し、前記サンプル点Qに入射する照明光と前記法線nとのなす角をθL、前記基準面S上への前記照明光の投影像と前記基準線ζとのなす角をφL、前記サンプル点Qから射出する反射光と前記法線nとのなす角をθV、前記基準面S上への前記反射光の投影像と前記基準線ζとのなす角をφVとしたときに、「θL,φL,θV,φV」の関数として与えられる反射係数K(θL,φL,θV,φV)をテーブルとして定義した原テクスチャデータを読み込むことを特徴とするレンダリング用テクスチャデータの作成方法。 - 請求項3に記載のテクスチャデータの作成方法において、
原データ準備段階で、0〜360°の角度範囲をα等分することにより、φLの角度値をα通り設定し、φVの角度値をα通り設定し、0〜90°の角度範囲をβ等分することにより、θLの角度値をβ通り設定し、θVの角度値をβ通り設定し、個々の画素についてそれぞれ合計α2×β2通りの反射特性を示すテーブルを読み込むことを特徴とするレンダリング用テクスチャデータの作成方法。 - 請求項4に記載のテクスチャデータの作成方法において、
近似代表画素選択段階で、Uφ=360°/αなる式で与えられる単位角度Uφを定義し、φLおよびφVを、Δφ=i×Uφ(但し、i=0,1,2,…,α−1)なる式で与えられるα通りのオフセット量Δφだけそれぞれシフトさせた合計α2通りの組み合わせのバリエーションをもったテーブルを定義することを特徴とするレンダリング用テクスチャデータの作成方法。 - 請求項4に記載のテクスチャデータの作成方法において、
近似代表画素選択段階で、Uφ=360°/αなる式で与えられる単位角度Uφを定義し、Uθ=90°/βなる式で与えられる単位角度Uθを定義し、φLおよびφVを、Δφ=i×Uφ(但し、i=0,1,2,…,α−1)なる式で与えられるα通りのオフセット量Δφだけそれぞれシフトさせるとともに、θLおよびθVを、Δθ=j×Uθ(但し、j=0,1,2,…,β−1)なる式で与えられるβ通りのオフセット量Δθだけそれぞれシフトさせた合計α2×β2通りの組み合わせのバリエーションをもったテーブルを定義することを特徴とするレンダリング用テクスチャデータの作成方法。 - 請求項1〜6のいずれかに記載のテクスチャデータの作成方法において、
原データ準備段階で、反射特性を示すデータとして、三原色RGBの波長をもった照明光それぞれについての反射率を示す数値をもったテーブルを読み込むことを特徴とするレンダリング用テクスチャデータの作成方法。 - 請求項7に記載のテクスチャデータの作成方法において、
近似代表画素選択段階で、自己の反射特性を示すテーブルと比較対象となるテーブルとについて、対応する個々の反射率の差の二乗和が最小となるテーブルを最近似テーブルと決定することを特徴とするレンダリング用テクスチャデータの作成方法。 - 請求項1〜8のいずれかに記載のテクスチャデータの作成方法において、
原データ準備段階で、実在の物体に対して、種々の方向から照明光を照射した状態で、種々の方向から撮影を行い、得られた複数の撮影画像に基づいて用意された原テクスチャデータを読み込むことを特徴とするレンダリング用テクスチャデータの作成方法。 - 請求項1〜8のいずれかに記載のテクスチャデータの作成方法における代表画素決定段階、近似代表画素選択段階、データ圧縮段階をコンピュータに実行させるためのプログラム。
- 請求項1〜9のいずれかに記載のテクスチャデータの作成方法によって作成された圧縮テクスチャデータを、三次元仮想物体の表面にマッピングし、これを所定の視点から観察したときに得られる投影画像を示す二次元データを生成するレンダリング方法であって、
コンピュータが、前記三次元仮想物体の構造を示す物体データを入力する物体データ入力段階と、
コンピュータが、前記圧縮テクスチャデータを入力するテクスチャデータ入力段階と、
コンピュータが、オペレータの指示に基づいて、レンダリングに必要な照明環境、視点位置、マッピング態様、投影平面を定めるレンダリング条件を設定するレンダリング条件設定段階と、
コンピュータが、前記三次元仮想物体上の各サンプル点Qについて、当該サンプル点Qの位置にマッピングされる前記圧縮テクスチャデータ内の対応画素を決定する対応画素決定段階と、
コンピュータが、前記対応画素が代表画素であった場合には、当該代表画素について収録されているテーブルによって示される反射特性を利用して、前記サンプル点Qからの反射光を演算し、前記対応画素が一般画素であった場合には、「当該一般画素について収録されているデータによって示された近似代表画素」について収録されているテーブルを、「当該一般画素について収録されているデータによって示されたオフセット量」だけシフトして得られるテーブルによって示される反射特性を利用して、前記サンプル点Qからの反射光を演算する反射光演算段階と、
コンピュータが、各サンプル点Qからの反射光に基づいて、前記投影平面上に得られる投影画像を示す二次元データを生成する二次元データ生成段階と、
を有することを特徴とするテクスチャデータを用いたレンダリング方法。 - M個の画素の集合からなり、個々の画素ごとに、光の入射方向および/または反射方向に関する角度に依存して定まる反射特性を示すテーブルが定義された原テクスチャデータを入力してこれを格納する原データ格納部と、
前記M個の画素の中からN個(N<M)の代表画素を定め、残りの(M−N)個の画素を一般画素とする代表画素決定部と、
前記個々の一般画素について、それぞれ自己の反射特性に近似した反射特性をもつ代表画素を近似代表画素として選択する近似代表画素選択部と、
前記M個の画素のうち、N個の代表画素については、それぞれ自己の反射特性を示すテーブルを収録し、(M−N)個の一般画素については、選択された近似代表画素を示すデータを収録した圧縮テクスチャデータを作成するデータ圧縮部と、
を備えるレンダリング用テクスチャデータの作成装置において、
前記近似代表画素選択部が、個々の代表画素について、前記原テクスチャデータによって定義されているテーブルの角度のパラメータを所定のオフセット量だけシフトさせることにより、複数のバリエーションをもったテーブルを定義し、これらのテーブルすべてを比較対象としたときに最も近似するテーブルを最近似テーブルと決定し、この最近似テーブルを派生させた代表画素を近似代表画素として選択し、
前記データ圧縮部が、一般画素については、選択された近似代表画素を示すデータとともに、当該近似代表画素を選択する要因となった最近似テーブルについてのオフセット量を示すデータを収録した圧縮テクスチャデータを作成することを特徴とするレンダリング用テクスチャデータの作成装置。 - 請求項12に記載のテクスチャデータの作成装置によって作成された圧縮テクスチャデータを、三次元仮想物体の表面にマッピングし、これを所定の視点から観察したときに得られる投影画像を示す二次元データを生成するレンダリング装置であって、
前記三次元仮想物体の構造を示す物体データを入力してこれを格納する物体データ格納部と、
前記圧縮テクスチャデータを入力してこれを格納するテクスチャデータ格納部と、
レンダリングに必要な照明環境、視点位置、マッピング態様、投影平面を定めるレンダリング条件を設定するレンダリング条件設定部と、
前記三次元仮想物体上のサンプル点Qの位置にマッピングされる前記圧縮テクスチャデータ内の対応画素を決定する対応画素決定部と、
前記対応画素が代表画素であった場合には、当該代表画素について収録されているテーブルによって示される反射特性を利用して、前記サンプル点Qからの反射光を演算し、前記対応画素が一般画素であった場合には、「当該一般画素について収録されているデータによって示された近似代表画素」について収録されているテーブルを、「当該一般画素について収録されているデータによって示されたオフセット量」だけシフトして得られるテーブルによって示される反射特性を利用して、前記サンプル点Qからの反射光を演算する反射光演算部と、
各サンプル点Qからの反射光に基づいて、前記投影平面上に得られる投影画像を示す二次元データを生成する二次元データ生成部と、
を備えることを特徴とするテクスチャデータを用いたレンダリング装置。
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