JP5531093B2 - コンピュータグラフィックスでオブジェクトにシャドウを付ける方法 - Google Patents
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Description
第1のオリジナルオブジェクトの3次元(3D)位置と第1の光源の3D位置とに基づいてシャドウオブジェクトの第1の3D位置を計算するステップと、
上記第1の3D位置で上記シーンにシャドウオブジェクトを追加するステップと
を含む方法によって達成される。
シャドウオブジェクトピクセルのアルファ値に輝度値を乗じ、かつ
対応する相手先バッファピクセルのアルファを変更せずに、シャドウオブジェクトピクセルを相手先バッファピクセルに合成することによってレンダリングされ、
輝度値は、シャドウオブジェクトピクセルの奥行きと対応する相手先バッファピクセルの奥行きの間の距離に相関する。
DD距離 > Max_DD_距離の場合は、
輝度値 = 0
DD距離 ≦ Max_DD_距離の場合は、
輝度値 = (Max_DD_距離 - DD距離) / Max_DD_距離
上式で、DD距離 = 相手先バッファピクセルの奥行き - シャドウオブジェクトピクセルの奥行きである。
本明細書に記載の発明は、以下の態様を含む。
態様1:コンピュータ生成シーン1のオブジェクト2、20に自動的にシャドウを付ける方法であって、
第1のオリジナルオブジェクト2、20の3次元(3D)位置と第1の光源3、30の3D位置とに基づいてシャドウオブジェクト5、50の第1の3D位置を計算するステップと、
前記第1の3D位置で前記シーン1にシャドウオブジェクト5、50を追加するステップと
を含む方法。
態様2:前記第1の3D位置は、前記シャドウオブジェクト5、50が、光源から見て前記第1のオブジェクト2、20の背後の、前記第1のオブジェクト2、20からオフセット距離d offset の位置に配置されるように計算される態様1に記載の方法。
態様3:前記シャドウオブジェクト5、50が2次元(2D)オブジェクトである態様1または2のいずれかに記載の方法。
態様4:前記シャドウオブジェクト5、50が縁の滑らかな円である態様3に記載の方法。
態様5:前記シャドウオブジェクト5、50の不透明度を一定の不透明度値に設定し、かつ/または前記シャドウオブジェクト5、50の色を一定の色値に設定するステップをさらに含む態様2から4のいずれかに記載の方法。
態様6:前記不透明度値および/または色値が前記オフセット距離d offset に基づいて計算される態様5に記載の方法。
態様7:前記シャドウオブジェクト5、50のサイズを一定のサイズ値に設定するステップをさらに含む態様2から6のいずれかに記載の方法。
態様8:前記サイズ値が前記第1のオリジナルオブジェクト2、20のサイズに基づいて計算される態様7に記載の方法。
態様9:前記サイズ値が、前記第1の光源3、30と前記第1のオリジナルオブジェクト2、20の間の距離に基づいて計算される態様7または8に記載の方法。
態様10:前記オフセット距離d offset が前記第1のオリジナルオブジェクト2、20のサイズに基づいて計算される態様2から9のいずれかに記載の方法。
態様11:前記オフセット距離d offset が、前記光源から見て前記第1のオブジェクト2、20、20Aの背後に位置する第2のオブジェクト20Bの3D位置に基づいて計算される態様2から10のいずれかに記載の方法。
態様12:前記オフセット距離d offset が、事前設定されたパラメータまたはユーザが自分のコンピュータに入力したユーザ指定のパラメータである態様2から9のいずれかに記載の方法。
態様13:前記シーン1を、ビューア4、40から見て奥から手前に向かって順番にイメージにレンダリングするステップをさらに含み、前記レンダリングは、前記シャドウオブジェクト5、50のピクセルごとに、対応する相手先バッファピクセルのアルファ値を変更せずに、ピクセルを相手先バッファピクセルに合成することによって行われる態様1から12のいずれかに記載の方法。
態様14:前記レンダリングが、前記シャドウオブジェクト5、50のピクセルごとに、前記シャドウオブジェクトピクセルのアルファ値に輝度値を乗じ、対応する相手先バッファピクセルのアルファを変更せずに、前記シャドウオブジェクトピクセルを相手先バッファピクセルに合成することによって行われ、
前記輝度値が、前記シャドウオブジェクトピクセルの奥行きと前記対応する相手先バッファピクセルの奥行きの間の距離、すなわち本明細書でそれらピクセル間の奥行き差[DD]距離と称する距離に相関する態様13に記載の方法。
態様15:DD距離が一定の閾値を超える場合に前記輝度値が0に設定され、前記閾値は、本明細書でMax_DD_距離と称するパラメータによって与えられる態様14に記載の方法。
態様16:前記輝度値が、
DD距離 > Max_DD_距離の場合は0に設定され、
DD距離 ≦ Max_DD_距離の場合は(Max_DD_距離 - DD距離) / Max_DD_距離に設定される
態様15に記載の方法。
態様17:すべての方法ステップが、前記シーン1のオブジェクト/光源対ごとに反復される態様1から16のいずれかに記載の方法。
態様18:前記シャドウオブジェクト5、50が前記第1の3D位置に追加された後に、前記オフセット距離d offset 、および/または前記シャドウオブジェクト5、50の不透明度、色、および/または形状に対するユーザの変更希望を示すユーザ生成パラメータを入力パラメータとするステップと、
新しいオフセット距離d offset および/または前記シャドウオブジェクト5、50の新しい輝度値、および/または新しい色値、および/または新しい形状を前記入力パラメータに基づいて計算するステップと、
前記シャドウオブジェクト5、50のプロパティを前記計算の結果に基づいて移動し、かつ/または変更するステップとをさらに含む態様1から17のいずれかに記載の方法。
態様19:前記オリジナルオブジェクト2、20がパーティクルアニメーションシステムの1つのパーティクルである態様1から18のいずれかに記載の方法。
態様20:プロセッシングユニットと、少なくとも1つの第1のオリジナルオブジェクト2、20および少なくとも1つの第1の光源3、30を含むシーン1を生成することのできるグラフィカルレンダリングユニットとを備えた装置のためのコンピュータプログラムであって、
プロセッシングユニットによって実行された場合に、装置に態様1から19のいずれかの方法を実行させるコンピュータ可読コードを含むコンピュータプログラム。
態様21:コンピュータプログラム製品であって、コンピュータ可読媒体と、前記コンピュータ可読媒体に記憶された、態様20に記載のコンピュータプログラムであるコンピュータ可読コードとを含むコンピュータプログラム製品。
態様22:計算手段と、少なくとも1つの第1のオリジナルオブジェクト2、20および少なくとも1つの第1の光源3、30を含むシーン1を生成することのできるグラフィカルレンダリングユニットとを備えた装置であって、
前記第1のオリジナルオブジェクト2、20の3D位置と前記第1の光源3、30の3D位置とに基づいてシャドウオブジェクト5、50の第1の3D位置を計算し、
前記第1の3D位置で前記シーン1にシャドウオブジェクト5、50を追加するように構成された装置。
1 シーン
2 オリジナルオブジェクト
3 光源
4 ビューア
5 シャドウオブジェクト
20 オリジナルオブジェクト
30 光源
40 ビューア
50 シャドウオブジェクト
Claims (20)
- コンピュータ生成シーン(1)に含まれるパーティクルシステムのパーティクル(2;20)に自動的にシャドウを付ける方法であって、前記シーン(1)は、少なくとも1つの第1の光源(3;30)と、前記シーンをある視点から見るビューア(4;40)とをさらに含む方法であり、
プロセッシングユニットが、第1のパーティクル(2;20)の3次元[3D]位置と前記第1の光源(3;30)の3D位置とに基づいてシャドウオブジェクト(5;50)の第1の3D位置を計算するステップと、
前記プロセッシングユニットが、前記第1の3D位置で前記シーン(1)にシャドウオブジェクト(5;50)を追加するステップであって、前記第1の3D位置は、前記シャドウオブジェクト(5;50)が、前記第1の光源から見て前記第1のパーティクル(2;20)の背後の、前記第1のパーティクル(2;20)からオフセット距離doffsetの位置に配置されるように計算されるステップと
を含む方法において、
前記プロセッシングユニットが、前記オフセット距離doffsetを前記第1のパーティクル(2;20)のサイズに基づいて計算するステップを特徴とする方法。 - 前記シャドウオブジェクト(5;50)が2次元[2D]オブジェクトである請求項1に記載の方法。
- 前記シャドウオブジェクト(5;50)が縁の滑らかな円である請求項2に記載の方法。
- 前記プロセッシングユニットが、前記シャドウオブジェクト(5;50)の不透明度を一定の不透明度値に設定するステップをさらに含む請求項2または3に記載の方法。
- 前記不透明度値が前記オフセット距離doffsetに基づいて計算される請求項4に記載の方法。
- 前記プロセッシングユニットが、前記シャドウオブジェクト(5;50)の色を一定の色値に設定するステップをさらに含む請求項1から5のいずれかに記載の方法。
- 前記色値が前記オフセット距離d offset に基づいて計算される請求項6に記載の方法。
- 前記プロセッシングユニットが、前記シャドウオブジェクト(5;50)のサイズを一定のサイズ値に設定するステップをさらに含む請求項1から7のいずれかに記載の方法。
- 前記サイズ値が前記第1のパーティクル(2;20)のサイズに基づいて計算される請求項8に記載の方法。
- 前記サイズ値が、前記第1の光源(3;30)と前記第1のパーティクル(2;20)の間の距離に基づいて計算される請求項8または9に記載の方法。
- 前記オフセット距離doffsetが、前記光源から見て前記第1のパーティクル(2;20;20A)の背後に位置する第2のパーティクル(20B)の3D位置に基づいて計算される請求項1から10のいずれかに記載の方法。
- 前記プロセッシングユニットが、前記シーン(1)を、前記ビューア(4;40)から見て奥から手前に向かって順番にイメージにレンダリングするステップをさらに含み、
前記レンダリングは、前記シャドウオブジェクト(5;50)のピクセルごとに、対応する相手先バッファピクセルのアルファ値を変更せずに、ピクセルを前記相手先バッファピクセルに合成することによって行われる請求項1から11のいずれかに記載の方法。 - 前記レンダリングが、前記シャドウオブジェクト(5;50)のピクセルごとに、前記シャドウオブジェクトピクセルの前記アルファ値に輝度値を乗じ、前記対応する相手先バッファピクセルのアルファ値を変更せずに、前記シャドウオブジェクトピクセルを前記相手先バッファピクセルに合成することによって行われ、
前記輝度値が、前記シャドウオブジェクトピクセルの奥行きと前記対応する相手先バッファピクセルの奥行きの間の距離、すなわちそれらピクセル間の奥行き差[DD]距離と称する距離に相関する請求項12に記載の方法。 - DD距離が一定の閾値を超える場合に前記輝度値が0に設定され、前記閾値は、Max_DD_距離と称するパラメータによって与えられる請求項13に記載の方法。
- 前記輝度値が、
DD距離 > Max_DD_距離の場合は0に設定され、
DD距離 ≦ Max_DD_距離の場合は(Max_DD_距離 - DD距離) / Max_DD_距離に設定される請求項14に記載の方法。 - すべての方法ステップが、前記シーン(1)のオブジェクト/光源対ごとに反復される請求項1から15のいずれかに記載の方法。
- 前記シャドウオブジェクト(5;50)が前記第1の3D位置に追加された後に、前記プロセッシングユニットが、前記オフセット距離d offset 、または前記シャドウオブジェクト(5;50)の不透明度、色、または形状のいずれかに対するユーザの変更希望を示すユーザ生成パラメータを入力パラメータとするステップと、
前記プロセッシングユニットが、前記ユーザの変更希望に対応する新しいオフセット距離d offset 、または前記シャドウオブジェクト(5;50)の新しい輝度値、または新しい色値、または新しい形状のいずれかを、前記入力パラメータに基づいて計算するステップと、
前記プロセッシングユニットが、前記シャドウオブジェクト(5;50)のプロパティを前記計算の結果に基づいて移動または変更するステップとをさらに含む請求項1から16のいずれかに記載の方法。 - プロセッシングユニットと、パーティクルシステム(2;20)を形成するパーティクル(2;20)、少なくとも1つの第1の光源(3;30)、およびある視点からシーン(1)を見るビューア(4;40)を含むシーン(1)を生成することのできるグラフィカルレンダリングユニットとを備えた装置のためのコンピュータプログラムであって、前記プロセッシングユニットによって実行された場合に、前記装置に請求項1から17のいずれかに記載の方法を実行させるコンピュータ可読コードを含むコンピュータプログラム。
- 請求項18に記載のコンピュータプログラムであるコンピュータ可読コードを含むコンピュータ可読記録媒体。
- 計算手段と、パーティクルシステム(2;20)を形成するパーティクル(2;20)、少なくとも1つの第1の光源(3;30)、およびある視点からシーン(1)を見るビューア(4、40)を含むシーン(1)を生成することのできるグラフィカルレンダリングユニットとを備えた装置であって、
第1のパーティクル(2、20)の3次元[3D]位置と前記第1の光源(3、30)の3D位置とに基づいてシャドウオブジェクト(5;50)の第1の3D位置を計算し、
前記第1の3D位置で前記シーン(1)にシャドウオブジェクト(5;50)を追加するように構成され、
前記シャドウオブジェクト(5;50)が、前記第1の光源から見て前記第1のパーティクル(2
;20)の背後の、前記第1のパーティクル(2;20)からオフセット距離doffsetの位置に配置されるように前記第1の3D位置を計算するように構成される装置において、
前記オフセット距離doffsetを前記第1のパーティクル(2;20)のサイズに基づいて計算するように構成されることを特徴とする装置。
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