JPH02112079A - Picture generating method - Google Patents

Picture generating method

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JPH02112079A
JPH02112079A JP26393788A JP26393788A JPH02112079A JP H02112079 A JPH02112079 A JP H02112079A JP 26393788 A JP26393788 A JP 26393788A JP 26393788 A JP26393788 A JP 26393788A JP H02112079 A JPH02112079 A JP H02112079A
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JP
Japan
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light source
shadow map
shadow
surface light
map
Prior art date
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Application number
JP26393788A
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Japanese (ja)
Inventor
Tsuneya Kurihara
恒弥 栗原
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To attain the expression of half shadow by considering a surface light source model in a shadow map method, obtaining a ratio to be irradiated from the light source concerning the respective picture elements of a shadow map and storing the ratio to the shadow map. CONSTITUTION:A picture generating method is composed of an input device 1, a central processing unit 2 to execute the execution of a program or data processing, a graphic display device, which displays a generated picture, and a storage device 4. A shadow map generating program houses the information of an object, which is visible from one point of the surface light source model, and the intensity of a light, with which the object is irradiated, to the shadow map. A computing program obtains the intensity of the light, with which the picture element is irradiated from the surface light source model, concerning the respective picture elements of the shadow map by using the prepared shadow map. Then, the intensity of the light is housed to the shadow map. A picture generating program executes luminance computation and shadow processing by referring the shadow map and considering the light, with which the picture element is irradiated from the surface light source, in the picture generation from a view point. Thus, the expression of the half shadow can be executed at a high speed.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、三次元物体の形状を定義する物体データから
カラー陰影画像を生成するシステムに係わり、特に面光
源を考慮して半影を含む現実感のある画像を生成するコ
ンピュータグラフィクス・システムに関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a system that generates a color shaded image from object data that defines the shape of a three-dimensional object, and in particular takes into account a surface light source and includes a penumbra. This invention relates to a computer graphics system that generates realistic images.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

影の表示は、物体の位置関係を明確にし、現実感を増大
させるため重要である。このため、コンピュータ・グラ
フィクスにおいて僧形処理の方法が種々提案されている
。現実感のある画像を生成するためには、境界部分がソ
フトな影、すなわち半影の表示が不可欠である。
Displaying shadows is important because it makes the positional relationship of objects clear and increases the sense of reality. For this reason, various methods for processing trellis shapes have been proposed in computer graphics. In order to generate a realistic image, it is essential to display a soft shadow at the border, that is, a penumbra.

これまで、高速な影の表示方法として、コンビュータ・
グラフィックス、12.3 (1978年)第270頁
から第274頁(Comput、 Graph、。
Up until now, computer software has been used as a fast way to display shadows.
Compute, Graph, 12.3 (1978), pp. 270-274.

Vol、12. No、3. pp、27O−274(
1978)、)で論じられているウィリアムスのアルゴ
リズム(シャドウマツプ法)が知られている。この方法
は1次の2つのステップからなる。
Vol, 12. No, 3. pp, 27O-274(
Williams' algorithm (shadow map method) discussed in 1978), ) is known. This method consists of two steps: first order;

■ 光源を仮想的な視点としてデプスバッファ法を用い
て表示する物体を隠面消去する。このとき輝度は算出し
ない、デプス値(奥行き)だけをバッファに記憶する。
■ Remove hidden surfaces from the displayed object using the depth buffer method using the light source as a virtual viewpoint. At this time, the brightness is not calculated, and only the depth value (depth) is stored in the buffer.

■ 視点からの画像をデプスバッファ法を用いて生成す
る。このとき各画素を光源に関する座標系に変換し、■
で求めたバッファのデプス値を用いて光源からの可視性
を求める。もし、光源から不可視であれば僧形処理を行
う。
■ Generate an image from the viewpoint using the depth buffer method. At this time, each pixel is converted to a coordinate system related to the light source, and
Find the visibility from the light source using the buffer depth value found in . If it is invisible from the light source, perform monk shape processing.

このアルゴリズムの大きな特長は、処理対象を選ばない
ことである。すなわち、多角形だけでなく、自由曲面、
フラクタル面を扱える。また処理も単純であり、僧形処
理を行った場合の処理量は。
A major feature of this algorithm is that it does not choose the processing target. In other words, not only polygons but also free-form surfaces,
Can handle fractal surfaces. In addition, the processing is simple, and the amount of processing when performing monstrosity processing is as low as 1.

僧形処理を行わない場合の1〜2倍と少ない。平行光源
あるいは点光源を仮定するため、影は半影を伴わない鋭
いものとなる。
It is 1 to 2 times less than when no monk processing is performed. Since a parallel light source or a point light source is assumed, the shadow will be sharp without a penumbra.

しかし、この方法では、境界のぼんやりした影すなわち
、半影を表示することが不可能であった。
However, with this method, it is impossible to display a vague shadow of the boundary, that is, a penumbra.

これまで提案されている半影表示方法は。What are the penumbra display methods that have been proposed so far?

(1)半影9木彫が生じる面を予め求めておく方法、 (2)シャドウ・ボリューム法の拡張、(3)分配光線
追跡法(D 1stributed RayTraci
ng)。
(1) A method of determining in advance the surface where the penumbra 9 wood carving occurs, (2) Extension of the shadow volume method, (3) Distributed ray tracing method (D1 distributed RayTraci)
ng).

の3つがある。There are three.

(1)の方法は情報処理学会論文誌、23,4(198
2年)第373頁から第380頁において論じられてい
るように、まず各多角形について半影及び木彫が生じる
部分を求めておく。表示処理時に5半影部分では線光源
から照射される光強度を求めて陰影計算する。この方法
によれば、正確な照度が計算できる。しかし、シーンが
複雑になると計算量が膨大になることが予想される。
Method (1) is published in Information Processing Society of Japan Journal, 23, 4 (198
2nd year) As discussed on pages 373 to 380, first find the part where the penumbra and wood carving occur for each polygon. During display processing, the shading is calculated by determining the light intensity irradiated from the line light source in the 5th penumbra area. According to this method, accurate illuminance can be calculated. However, as the scene becomes more complex, the amount of calculation is expected to become enormous.

(2)の方法はアイ・イー・イー・イー、コンピュータ
・グラフィクス・アンド・アプリケーション、4.10
 (1984年)第5頁から第12頁(IEEE  C
G&A、 Vol、4. No、10゜pp、5−12
 (1984))において論じられているように、影と
なる領域(シャドウ・ボリューム)を求めて1表示処理
時に各部分が影内にあるか否かを判定して僧形処理する
。面光源を多数の点光源で近似し、この方法を適用すれ
ば、半影の表示が実現できる。シャドウ・ボリュームは
多角形について生成されるため、適用対象は多角形に限
られる。
Method (2) is described in IE, Computer Graphics and Applications, 4.10.
(1984) pages 5 to 12 (IEEE C
G&A, Vol. 4. No, 10°pp, 5-12
(1984), a shadow area (shadow volume) is obtained, and during one display process, it is determined whether each part is within the shadow or not, and the monk shape processing is performed. By approximating a surface light source with a large number of point light sources and applying this method, a penumbra display can be realized. Shadow volumes are generated for polygons, so they are only applicable to polygons.

(3)の方法はコンピュータ・グラフィクス、18.3
 (1984年)第137頁から第145頁(Comp
ut、 Graph、、 Vol、 18 、 No、
 3 。
Method (3) is computer graphics, 18.3
(1984) pp. 137-145 (Comp
ut, Graph,, Vol, 18, No.
3.

Pρ、137−145 (1984))において論じら
れているように、半影だけでなく、モーション・ブラー
すなわち、物体の動きによるぶれ、深度効果、ぼんやり
とした反射、屈折をも表現できる。
Pρ, 137-145 (1984)), it is possible to represent not only penumbra, but also motion blur, depth effects, blurred reflections, and refraction.

この方法では、必要に応じて数多くの光線を追跡する。In this method, as many rays as necessary are traced.

適切な光線の分配方法が提案されているが、計算量は通
常のレイトレーシング(光線追跡法)以上の膨大なもの
となる。
Appropriate methods of distributing rays have been proposed, but the amount of calculation required is much greater than that of ordinary ray tracing.

上記のようにこれまでの半影の表示方法は、計算量が膨
大であるという問題点を有していた。
As described above, conventional penumbra display methods have had the problem of requiring an enormous amount of calculation.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

シャドウマツプ法は、高速にシャドウの表示が可能であ
るが、半影の表現が不可能である。一方その他のシャド
ウの表示アルゴリズムは半影の表現が可能であるが、計
算量が膨大で処理が遅いという問題点があった。
The shadow map method can display shadows at high speed, but cannot express penumbra. On the other hand, other shadow display algorithms can express a penumbra, but they have the problem of a huge amount of calculation and slow processing.

本発明の目的は、半影の表現が可能な高速な画像生成方
法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a high-speed image generation method capable of expressing a penumbra.

〔問題を解決するための手段〕 上記目的は、シャドウマツプ法において1面光源モデル
を考慮し、シャドウ・マツプの各画素について、光源か
ら照射される割合を求め、シャドウ・マツプに記憶する
ことにより、達成される。
[Means for solving the problem] The above purpose is to solve the problem by considering a one-plane light source model in the shadow map method, calculating the proportion of irradiation from the light source for each pixel of the shadow map, and storing it in the shadow map. , achieved.

〔作用〕[Effect]

シャドウマツプ生成プログラムは、面光源モデルの一点
から可視な物体の情報と、その物体に照射される光の強
度をシャドウマツプに格納し、照度計算プログラムは作
成されたシャドウマツプを用いて、シャドウマツプの各
画素について1面光源モデルからその画素に照射される
光の強度を求めて、シャドウマツプに格納し、 画像生成プログラムは、視点からの画像生成において、
シャドウマツプを参照してその画素に照射される面光源
からの光を考慮して、輝度計算。
The shadow map generation program stores information about an object visible from a point on the surface light source model and the intensity of light irradiated to that object in a shadow map, and the illuminance calculation program uses the created shadow map to create a shadow map. The image generation program calculates the intensity of light irradiated to each pixel from the one-plane light source model and stores it in the shadow map.
Luminance is calculated by referring to the shadow map and considering the light from the surface light source that illuminates the pixel.

陰影処理を行うことで、半影の表示が実現できる。By performing shading processing, a penumbra display can be realized.

(実施例〕 第1図は本実施例の構成図を示す。1はユーザからの入
力を扱う入力装置、2はプログラムの実行やデータ処理
を行う中央処理装置、3は生成した画像を表示するグラ
フィックデイスプレィ装置。
(Example) Figure 1 shows a configuration diagram of this example. 1 is an input device that handles input from the user, 2 is a central processing unit that executes programs and processes data, and 3 is a display unit that displays generated images. Graphic display device.

41は表示したい物体データを格納する物体定義データ
、42は画像の生成を行う画像生成プログラム、43は
生成された画像データである。
41 is object definition data that stores object data to be displayed; 42 is an image generation program that generates an image; and 43 is generated image data.

第2図は、半影表示方法を簡単に説明するための説明図
である。この図は簡単のため、2次元に記述しているが
実際には3次元である。同図において、101は面積を
有する光源モデルすなわち面光源モデル、102,10
3は表示したい物体である。この図では、物体Aが物体
Bに影を落とす1面光源を仮定しているため、影は半影
を含んだぼんやりとしたものとなる。物体Bにおいて。
FIG. 2 is an explanatory diagram for simply explaining the penumbra display method. Although this diagram is depicted in two dimensions for simplicity, it is actually three dimensional. In the figure, 101 is a light source model having an area, that is, a surface light source model, 102, 10
3 is the object to be displayed. In this figure, it is assumed that object A is a one-sided light source that casts a shadow on object B, so the shadow will be vague and include a penumbra. In object B.

104の部分及び108の部分は影でない部分、105
の部分及び107の部分は光源からの光の一部分が照射
される半影部分、106の部分は光源からの光が全く照
射されない本影部分である。
Part 104 and part 108 are non-shadow parts, 105
The part 107 and the part 107 are penumbra parts that are irradiated with part of the light from the light source, and the part 106 is the umbra part that is not irradiated with any light from the light source.

半影を表示するためには、光源からの光の一部分だけが
照射される部分(105,107)を求め、その部分に
おいて面光源から照射される光を求める必要がある。
In order to display a penumbra, it is necessary to find a part (105, 107) that is irradiated with only a part of the light from the light source, and to find the light that is irradiated from the surface light source in that part.

第3図は、本実施例で用いるシャドウマツプのデータ構
造を説明するための説明図である。従来のウィリアムス
のアルゴリズムでは、前処理で。
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the data structure of the shadow map used in this embodiment. In the traditional Williams algorithm, in preprocessing.

点光源から光が当る部分を求め、これを光源からのデプ
スバッファすなわちシャドウマツプに格納しておいた。
The area illuminated by light from a point light source was determined and stored in a depth buffer from the light source, that is, a shadow map.

このシャドウマツプを用いることで、3次元空間の任意
の点について、影内か否かを判定することができた。
By using this shadow map, it was possible to determine whether or not an arbitrary point in three-dimensional space is within the shadow.

これに対して1本発明ではシャドウ・マツプを拡張し、
面光源から照射される光の強度を記憶する。ただし、シ
ャドウ・マツプは面光源内の1点(光源座標系の原点)
を基準に作成する。陰影計算時には、このシャドウ・マ
ツプに格納されている面光源からの光強度の値を用いて
、半影を表現する。
In contrast, in the present invention, the shadow map is expanded,
Stores the intensity of light emitted from a surface light source. However, the shadow map is a single point within the surface light source (the origin of the light source coordinate system).
Created based on. During shadow calculation, the penumbra is expressed using the light intensity value from the surface light source stored in this shadow map.

拡張されたシャドウマツプの構造を第3図に示す。同図
において、201はシャドウマツプである。シャドウマ
ツプ201の各画素について、202に示すようにデプ
ス値Z以外に1図形番号Id、照射率Rを格納する。照
射率Rとは、光源から照射された光がその点に照射され
る割合である。これは、本影部分では0、半影部分では
O〜1、それ以外の明るい部分は1である。デプス値Z
及び図形番号rdはステップ1で、照射率Rはステップ
2で求める。
The structure of the expanded shadow map is shown in FIG. In the figure, 201 is a shadow map. For each pixel of the shadow map 201, as shown at 202, in addition to the depth value Z, one figure number Id and the irradiation rate R are stored. The irradiation rate R is the rate at which a point is irradiated with light emitted from a light source. This is 0 for the umbra, O~1 for the penumbra, and 1 for other bright areas. Depth value Z
and the figure number rd are determined in step 1, and the irradiation rate R is determined in step 2.

シャドウ・マツプは光源座標系の原点0を中心に作成す
る。面光源を仮定するため、原点Oから可視でない部分
においても、光が照射される可能性がある。このような
部分の照射率を保持するために、シャドウ・マツプを多
層にする。これは。
A shadow map is created centered on the origin 0 of the light source coordinate system. Since a surface light source is assumed, even parts that are not visible from the origin O may be irradiated with light. In order to maintain the irradiation rate of such areas, the shadow map is multi-layered. this is.

ポインタで実現する。Achieved with pointers.

第4図は1本実施例の動作の概略を示すフローチャート
である。まず、光源座標系の頂点(例えば面光源の中心
)から可視な物体を公知のデプスバッファ法で求め、シ
ャドウマツプに格納する。
FIG. 4 is a flow chart showing an outline of the operation of this embodiment. First, objects visible from the vertices of the light source coordinate system (for example, the center of a surface light source) are determined using a known depth buffer method and stored in a shadow map.

なお、シャドウマツプの構成は後に詳しく述べる。Note that the configuration of the shadow map will be described in detail later.

シャドウマツプには、一番手前の物体でけでなく。The shadow map includes not only the object in the foreground.

2番目以降の物体の情報をシャドウマツプに記憶する。Information about the second and subsequent objects is stored in the shadow map.

このために、多層のバッファを用意する。For this purpose, a multi-layered buffer is prepared.

シャドウ・マツプには、図形の番号とデプス値Z(奥行
き)を格納する(302)。
The figure number and depth value Z (depth) are stored in the shadow map (302).

次に、シャドウ・マツプの各画素について、面光源から
照射される光のうち、他の画素によって遮蔽されずに、
画素に到達する割合を求める(303)。以下、この割
合のことを″照射率″′と呼ぶ。
Next, for each pixel of the shadow map, out of the light emitted from the surface light source, the light that is not blocked by other pixels is
The rate at which pixels are reached is determined (303). Hereinafter, this ratio will be referred to as "irradiation rate".

次に、視点から画像を生成する。このとき、各画素を光
源座標系に変換し1図形番号Idとデプス値Zを用いて
303で求めたシャドウ・マツプを参照し、その点での
光の照射率を求める。この照射率を参照して陰影計算を
行う(304)。以上で、半影を伴った画像の表示が実
現できる。
Next, an image is generated from the viewpoint. At this time, each pixel is converted to the light source coordinate system, and the shadow map obtained in step 303 is referred to using the figure number Id and the depth value Z to obtain the light irradiation rate at that point. Shadow calculation is performed with reference to this irradiation rate (304). With the above steps, it is possible to display an image with a penumbra.

302は、バッファを多層持つこと以外、ウィリアムス
のアルゴリズムと同じである。303は、本方法の特徴
を成すものであり、以下詳しく説明する。304は、何
形処理に際して、光の照射率を用いること、以外、ウィ
リアムスのアルゴリズムと同じである。
302 is the same as Williams' algorithm except that it has multiple layers of buffers. 303 constitutes a feature of this method, and will be explained in detail below. 304 is the same as the Williams algorithm except that the light irradiation rate is used in the shape processing.

次に第5図を用いて照射率の算出(303)の方法を説
明する。第5図において、501は面光源モデルである
0点0は光源座標系の原点であり、点C1点りは面光源
の端の点である。502゜503は表示する物体データ
である。この図では、物体502が物体503に影を落
とす。物体502は、シャドウマツプ上では、複数の画
素に展開されている。504は物体502上の画素(A
)である。この画素Aのために1面光源モデル501か
らの光が遮蔽される領域が生じる。この領域は同図では
三角形PAQとなる。ただし。
Next, the method of calculating the irradiation rate (303) will be explained using FIG. In FIG. 5, 501 is a surface light source model, point 0 is the origin of the light source coordinate system, and point C1 is the end point of the surface light source. 502 and 503 are object data to be displayed. In this figure, object 502 casts a shadow on object 503. The object 502 is expanded into a plurality of pixels on the shadow map. 504 is a pixel (A
). This pixel A creates an area where light from the single-surface light source model 501 is blocked. This area is a triangle PAQ in the figure. however.

点Pは直線DA上に存在する光源から十分遠い点であり
1点Qは直線CA上に存在する光源から十分遠い点であ
る。
Point P is a point sufficiently far from the light source on the straight line DA, and point Q is sufficiently far from the light source on the straight line CA.

この三角形PAQ内に存在する画素を求める。Pixels existing within this triangle PAQ are determined.

このため2面光源モデルを2軸を中心に180#回転し
、画素Aの位置に平行移動した仮想的な面光源505 
(EF)を仮定する。この仮想的な面光源505と原点
0で構成される錘体状の領域RO8は、三角形PAQを
包含している。このため、領域RO8内の画素を求め、
その画素について領域PAQ内な存在するか否かを判定
する。
For this reason, the virtual surface light source 505 is rotated by 180 # around two axes and translated in parallel to the position of pixel A.
Assume (EF). A cone-shaped region RO8 composed of the virtual surface light source 505 and the origin 0 includes a triangle PAQ. Therefore, find the pixels in the area RO8,
It is determined whether the pixel exists within the area PAQ.

領域RO8内の画素は、仮想的な面光源をシャドウマツ
プの画素に対応付けることで簡単に求められる。
The pixels within the region RO8 can be easily determined by associating virtual surface light sources with pixels of the shadow map.

領域PAQ内に存在する画素Bについては、画素Aのた
めに1面光源からの光が遮蔽される割合を求め、その画
素の照射率から減算する。
For pixel B existing in area PAQ, the rate at which light from the one-sided light source is blocked by pixel A is determined and subtracted from the illumination rate of that pixel.

画素Bに対して画素Aが光を遮蔽する割合は以下のよう
に求める。画素Bを中心にして画素Aを光源側に射影す
る。このとき画素Aは大きさを持ったものとして扱う。
The ratio of light shielding by pixel A to pixel B is determined as follows. Pixel A is projected onto the light source side with pixel B as the center. At this time, pixel A is treated as having a size.

射影された領域が面光源内に占める比率が求める遮蔽す
る率である。
The ratio of the projected area within the surface light source is the required shielding rate.

初めに、シャドウマツプの全ての画素の照射率を1に初
期化しておき、上記の処理をすべての面素について実行
すれば、各画素の照射率が求められる。
First, the illumination rate of all pixels of the shadow map is initialized to 1, and the above process is executed for all the surface elements to find the illumination rate of each pixel.

第6図は、照射率の算出(303)のフローチャートで
ある。
FIG. 6 is a flowchart of calculation of irradiation rate (303).

まず、シャドウマツプ内のすべての画素の照射率を1に
初期化する(601)。、シャドウマツプ内の全ての画
素Aについて、以下の処理を繰り返す(602)。画素
Aの位置に面光源モデルをZ軸を中心に180°だけ回
転し、画素Aの位置に平行移動した仮想的な面光源50
5 (EF)を仮定する(603)。次にその仮想的な
面光源モデルを原点Oを中心に画素展開する(604)
、展開された全ての画素Bについて、以下の処理を行う
(605)。すなわち、画素Bが画素Aのために1面光
源からの光が遮蔽される割合を求め(606)、その面
素Bの照射率から減算する(607)。以上で、各画素
の照射率が求められる。
First, the illumination rate of all pixels in the shadow map is initialized to 1 (601). , the following process is repeated for all pixels A in the shadow map (602). A virtual surface light source 50 in which the surface light source model is rotated by 180 degrees around the Z axis and translated in parallel to the position of pixel A.
5 (EF) (603). Next, pixels of the virtual surface light source model are expanded around the origin O (604).
, the following processing is performed for all the developed pixels B (605). That is, the ratio at which pixel B is shielded from light from a single surface light source by pixel A is determined (606), and subtracted from the illumination rate of that surface element B (607). With the above steps, the irradiation rate of each pixel is determined.

上記の実施例では、照射率を求める方法として、影を落
とす画素を中心に処理を行った。この方法以外にも、光
源を中心に処理する方法が考えられる。
In the above embodiment, as a method for determining the irradiation rate, processing was performed mainly on pixels that cast shadows. In addition to this method, a method that processes mainly the light source can be considered.

光源を中心に処理する方法では、面光源を多数の点光源
で近似する。各々の点光源ごとに、その点光源に関する
シャドウ・マツプを作成する。これは、もとのシャドウ
・マツプの各画素を世界座標系に逆透視変換し、さらに
サンプリングされた点光源について透視変換することで
実現する。この変換で、影の内外で変化した画素を求め
、その画素について照射率を変更する。以上で照射率が
求められる。
In a method that processes mainly light sources, a surface light source is approximated by a large number of point light sources. For each point light source, create a shadow map for that point light source. This is achieved by inverse perspective transformation of each pixel of the original shadow map to the world coordinate system, and then perspective transformation of the sampled point light source. Through this conversion, pixels that have changed inside and outside the shadow are found, and the illumination rate is changed for those pixels. The irradiation rate can be calculated using the above steps.

本発明の方法は、シャドウマツプ法を用いるため、デプ
スバッファ法で隠面消去可能なすべての物体に適用でき
る。また、物体の数に依存せず、処理量も小さい。
Since the method of the present invention uses the shadow map method, it can be applied to all objects whose hidden surfaces can be removed using the depth buffer method. Furthermore, it does not depend on the number of objects, and the amount of processing is small.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、半影の表現を高速に実行できる。 According to the present invention, penumbra can be expressed at high speed.

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

第1図は、本発明の一実施例の構成図、第2図は、半影
の表示モデルを説明するための説明図、第3図はシャド
ウマツプのデータ構造を説明するための説明図、第4図
は処理の概要を示すフローチャート、第5図は照射率を
求める方法を示す説明図、第6図は照射率を求める処理
のフローチャートである。 符号の説明 41・・・物体定義データ、101・・・面光源モデル
、201・・・シャドウマツプ。 第4目 で発3
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a penumbra display model, and FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the data structure of a shadow map. FIG. 4 is a flowchart showing an overview of the process, FIG. 5 is an explanatory diagram showing a method for determining the irradiation rate, and FIG. 6 is a flowchart of the process for determining the irradiation rate. Explanation of symbols 41...Object definition data, 101...Surface light source model, 201...Shadow map. Fire 3 on the 4th eye

Claims (1)

【特許請求の範囲】 三次元物体の計上を定義する図形データから二次元のカ
ラー陰影画像を生成するシステムにおいて、 光源モデルとして面積を有する光源モデル、すなわち面
光源モデルを仮定し、 面光源モデルの一点から可視な物体の情報と、その物体
に照射される光の強度を格納するためのシャドウマップ
を有し、 面光源モデルの一点を仮想的な視点として、デプスバッ
ファ法を用いて表示する物体を隠面消去し、 各画素における奥行き値をジャドウマップに格納し、 作成されたシャドウマップを用いて、シャドウマップの
各画素について、面光源モデルからその画素に照射され
る光の強度を求めて、シャドウマップに格納し、 視点からの画像生成において、シャドウマップを参照し
てその画素に照射される面光源からの光を考慮して、輝
度計算、陰影処理を行うことを特徴とする画像生成方法
[Claims] In a system that generates a two-dimensional color shaded image from graphic data that defines the calculation of a three-dimensional object, a light source model having an area, that is, a surface light source model is assumed as the light source model, and the surface light source model is An object that has a shadow map to store information about an object visible from a single point and the intensity of light irradiated to that object, and is displayed using the depth buffer method using one point of a surface light source model as a virtual viewpoint. Remove hidden surfaces, store the depth value at each pixel in a Jadow map, and use the created shadow map to find the intensity of light irradiated to that pixel from the surface light source model for each pixel in the shadow map. , is stored in a shadow map, and in image generation from a viewpoint, brightness calculation and shading processing are performed by referring to the shadow map and considering light from a surface light source that illuminates the pixel. Method.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022103276A1 (en) * 2020-11-10 2022-05-19 Weta Digital Limited Method for processing image data to provide for soft shadow effects using shadow depth information

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WO2022103276A1 (en) * 2020-11-10 2022-05-19 Weta Digital Limited Method for processing image data to provide for soft shadow effects using shadow depth information

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