JPH04172578A - 裏面除去処理装置 - Google Patents
裏面除去処理装置Info
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- JPH04172578A JPH04172578A JP2301347A JP30134790A JPH04172578A JP H04172578 A JPH04172578 A JP H04172578A JP 2301347 A JP2301347 A JP 2301347A JP 30134790 A JP30134790 A JP 30134790A JP H04172578 A JPH04172578 A JP H04172578A
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- Japan
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- 230000008030 elimination Effects 0.000 title 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 title 1
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、裏面除去処理装置に係り、特に、コンピュー
タ・グラフィックス（ＣＧ）の画像製作、例えばＣＧカ
レンダー、ＣＧホログラム、ＣＧアニメーシミン、ＣＧ
コマーシャル、ＣＧポスター、ハイビジョンＣＧ静止画
番組製作の際に用いるのに好適な、裏面除去処理装置に
関する。
タ・グラフィックス（ＣＧ）の画像製作、例えばＣＧカ
レンダー、ＣＧホログラム、ＣＧアニメーシミン、ＣＧ
コマーシャル、ＣＧポスター、ハイビジョンＣＧ静止画
番組製作の際に用いるのに好適な、裏面除去処理装置に
関する。
００画像を製作するに際して、投影画像の物体形状に滑
らかな外観を与えるべくシェーディング処理を施す場合
がある。 従来、シェーディング処理は、前記物体の裏面・表面を
問わず、全ての面に対して同じように行っている０通常
、裏面には環境光による色がつけられている。 又、表面と裏面の色が興なる面を定義する場合、通常は
、例えば第５図に示すように、表面と裏面との位置を少
しずらして（例えばｏ、ｏｏｔ画素）定義する必要があ
る。これは、表面と裏面とを同じ座標に定義した場合、
色の興なる２つの面が同じ位置に存在することになり、
従来は前記のように全ての面に対してシェーディング処
理を行っていたため、計算結果に異常が発生するためで
ある。
らかな外観を与えるべくシェーディング処理を施す場合
がある。 従来、シェーディング処理は、前記物体の裏面・表面を
問わず、全ての面に対して同じように行っている０通常
、裏面には環境光による色がつけられている。 又、表面と裏面の色が興なる面を定義する場合、通常は
、例えば第５図に示すように、表面と裏面との位置を少
しずらして（例えばｏ、ｏｏｔ画素）定義する必要があ
る。これは、表面と裏面とを同じ座標に定義した場合、
色の興なる２つの面が同じ位置に存在することになり、
従来は前記のように全ての面に対してシェーディング処
理を行っていたため、計算結果に異常が発生するためで
ある。
前記のように、従来は、物体形状の全ての面に対しても
シェーディング処理を行うため、当該処理時間かかかる
という問題点があった。又、表面と裏面の色が興なる面
を定義する場合に、表面と裏面の位置を少しすらして定
義しなければならず、オペレータが介入しなければなら
ない作業負荷か非常に大きいという問題点があった。 本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたも
ので、シェーディング処理時間が短く、表面と裏面の色
が異なる面を定義する場合に表面と裏面の位置をずらし
て定義する必要がない、裏面除去装置を提供することを
課題とする。
シェーディング処理を行うため、当該処理時間かかかる
という問題点があった。又、表面と裏面の色が興なる面
を定義する場合に、表面と裏面の位置を少しすらして定
義しなければならず、オペレータが介入しなければなら
ない作業負荷か非常に大きいという問題点があった。 本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたも
ので、シェーディング処理時間が短く、表面と裏面の色
が異なる面を定義する場合に表面と裏面の位置をずらし
て定義する必要がない、裏面除去装置を提供することを
課題とする。
本発明は、裏面除去装置において、シェーディング処理
しようとする物体形状のデータの各面について法線ベク
トルを算出するための手段と、視点から前記面上の点へ
のベクトルを算出するための手段と、算出された画法線
ベクトル、及び任意の点へのベクトル間の内積を求める
ための手段と、求められた内積が零以上の値をとる面を
除去して該内積が負の値をとる面のみシェーディング処
理するための手段とを備えたことにより、前記課題を解
決するものである。 （作用１ 本発明においては、シェープインク処理しようとする物
体形状データの各面について法線ベクトルを算出し、視
点から前記面上の点へのベクトル（以下、視線ベクトル
という）を算出し、算出された面法線ベクトル、及び視
線ベクトル間の内積を求める。 この場合に、この前記内積の値か零以上の値をとるなら
ば、面法線ベクトル及び視線ベクトル間の角度は９０°
以内であるなめ、当該面は視点に対して裏を向いている
面と考えられ、一方、内積の値か負の値をとるならば、
面法線ベクトル及び視線ベクトル間の角度は９０°を超
えているなめ、視点に対して表を向いている面と考えら
れる。そのため、求められた内積が零以上の値をとる面
を除去すると共に、内積が負の値をとる面のみシェーデ
ィング処理することにより、表面のみシェープインク処
理する。 従って、視点に対して裏面を除いてシェーディング処理
を行うため、従来に比較して裏面のシェープインク処理
を行う必要がなくなることから、シェーディング処理時
間が短くなる。即ち、高速な処理を行うことができる。 又、表面と裏面の色が異なる面を定義をする場合、従来
は表面と裏面との位置をずらして定義しており、オペレ
ータの介入が必要であったが、本発明により、表面のみ
処理を行い得るため、このような裏面をずらす定義は不
要となり、作業負荷が軽減される。
しようとする物体形状のデータの各面について法線ベク
トルを算出するための手段と、視点から前記面上の点へ
のベクトルを算出するための手段と、算出された画法線
ベクトル、及び任意の点へのベクトル間の内積を求める
ための手段と、求められた内積が零以上の値をとる面を
除去して該内積が負の値をとる面のみシェーディング処
理するための手段とを備えたことにより、前記課題を解
決するものである。 （作用１ 本発明においては、シェープインク処理しようとする物
体形状データの各面について法線ベクトルを算出し、視
点から前記面上の点へのベクトル（以下、視線ベクトル
という）を算出し、算出された面法線ベクトル、及び視
線ベクトル間の内積を求める。 この場合に、この前記内積の値か零以上の値をとるなら
ば、面法線ベクトル及び視線ベクトル間の角度は９０°
以内であるなめ、当該面は視点に対して裏を向いている
面と考えられ、一方、内積の値か負の値をとるならば、
面法線ベクトル及び視線ベクトル間の角度は９０°を超
えているなめ、視点に対して表を向いている面と考えら
れる。そのため、求められた内積が零以上の値をとる面
を除去すると共に、内積が負の値をとる面のみシェーデ
ィング処理することにより、表面のみシェープインク処
理する。 従って、視点に対して裏面を除いてシェーディング処理
を行うため、従来に比較して裏面のシェープインク処理
を行う必要がなくなることから、シェーディング処理時
間が短くなる。即ち、高速な処理を行うことができる。 又、表面と裏面の色が異なる面を定義をする場合、従来
は表面と裏面との位置をずらして定義しており、オペレ
ータの介入が必要であったが、本発明により、表面のみ
処理を行い得るため、このような裏面をずらす定義は不
要となり、作業負荷が軽減される。
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。 この実施例は、第１図に示すような、本発明に係る裏面
除去処理装置１０を含むＣＧ画像製作システムである。 第１図に示すように、このＣＧ画像製作システムは、主
に、形状入力装置１２、形状位置・ライト（光源）・カ
メラ情報入力装置１４、前記裏面除去処理装置１０、及
び投影画像製作装置１６とを備える。 前記形状入力装置１２は、画像上に構成しようとする物
体の形状データを作成して投影画像製作装置１６に入力
するためのものである。物体形状データは、面の集まり
で表わしくこの面で表わした形状データを形状面データ
という）、又、この面は実施例では（Ｘ、Ｙ、Ｚ座標）
で表わす。 前記形状位置・ライト・カメラ情報入力装置１４は、前
記形状入力装置１２で作成した物体形状を配置する位置
（例えば３次元位置）、ライト情報（例えばライトの種
類、色、強度、位置、減衰率）、及びカメラ情報（例え
ばカメラの位置：視点、カメラの動き；注視点、カメラ
の画角・縦横比）等を作成し、前記投影画像製作装置１
６に入力するためのものである。 前記裏面除去処理装置１０は、入力される物体形状デー
タ、形状位置情報、ライト情報、カメラ情報を読込み、
視点に対して裏を向いている物体形状面を除去するため
のものである。 前記投影面＠製作装置１６は、裏の面が除去された物体
形状データ、前記形状位置情報、ライト情報、カメラ情
報を読込み、２次元投影画像を製作するためのものであ
る。 次に実施例の作用を説明する。 この実施例に係るＣ０画像製作システムにおいては、形
状入力装置１２、形状位置・ライト・カメラ情報入力装
置１４で作成された形状データ、形状位置情報、ライト
情報、カメラ情報をまず裏面除去処理装置ＩＯに入力し
て視点に対して裏を向いている面を除去する。この除去
処理を第２図の流れ図に従って詳細に説明する。 まず、形状入力装置１２から形状面データを入力する（
ステップ１）。 形状位置・ライト・カメラ情報入力８置から視点情報を
入力する（ステップ２）。 次いで、入力された形状面データに対する法線ベクトル
を算出する（ステップ３）、この法線ベクトルの算出は
、例えば第３図に示す多角形のＰａ −Ｐｂ −Ｐｃ−
Ｐｄにおいて、各辺のベクトルａ〜ｄを式（１）のよう
に各頂点で外積し平均することにより行う。 面の法線ベクトル ＝ Ｉ、 （ａ ｘｏ ）÷（ｂ ＸＣ）＋ （ＣＸｄ
） −）−＜ｄ Ｘａ ） ）／Ｉ （ａｘｂ）＋
（ｂｘｃ） 一 ＋（ｃ ｘｄ ）＋（ｄ ｘａ ） ｌ・・
・ （１） 次いで、物体形状の各面を表わす番号ｎに１を入れて初
期化しくステップ４）、ｎ番目の形状面データについて
、視点から該面データの１番目の頂点への視線ベクトル
を算出する（ステップ５）。 この視線ベクトルは、例えば第４図に示すように表わさ
れる。 次いでｎ番目の面について、法線ベクトル及び視線ベク
トル間の内積印を算出する（ステップ６）、次いで、こ
の内積Ｗか０以上か否かを判定する（ステップ７）０判
定結果が正で、前記内積ｍが０以上であるならば、当該
ｎ番目の面は裏面と考えて、その面を削除する。これに
より、当該面をシェーディングの対象から外す（ステッ
プ８）。 一方、判定結果が否で、前記内積ｍが負の値をとるなら
ば、当該ｎ番目の面は表面と考えて、削除せずに、次の
ステップへ進む。 次いで、番号ｎを１インクリメントしくステップ９）、
当該番号ｎが全ての面の数より大きくなったか否かを判
定する（ステップ１０）４判定結果が正で、番号ｎが全
ての面の数より大きいならば、全ての面について面を削
除するか否かの処理が終了しているため、投影画像製作
装置１６において投影゛画像作成を行う（ステップ１１
）。 一方、前記判定結果か否かで結果ｎか全ての面の数似下
ならば、ステップ５に戻って、ステップ５以降の処理を
繰返す。 前記のようにして法線ベクトルと視線ベクトルとの内Ｍ
Ｅの値が負の面のみシェーディング対象面とし、当該内
積ｍの値が０又は正の面はシェーディング対象面から外
すことにより、物体形状の視点に対する表面のみをシェ
ーディング対象面として投影画像製作処理が行える。 投影画像を作装置１６では前記裏面の除去された形状面
データと共に形状位置情報、ライト情報、カメラ情報を
読み込んでそれらに基づき投影画像を作成する。
。 この実施例は、第１図に示すような、本発明に係る裏面
除去処理装置１０を含むＣＧ画像製作システムである。 第１図に示すように、このＣＧ画像製作システムは、主
に、形状入力装置１２、形状位置・ライト（光源）・カ
メラ情報入力装置１４、前記裏面除去処理装置１０、及
び投影画像製作装置１６とを備える。 前記形状入力装置１２は、画像上に構成しようとする物
体の形状データを作成して投影画像製作装置１６に入力
するためのものである。物体形状データは、面の集まり
で表わしくこの面で表わした形状データを形状面データ
という）、又、この面は実施例では（Ｘ、Ｙ、Ｚ座標）
で表わす。 前記形状位置・ライト・カメラ情報入力装置１４は、前
記形状入力装置１２で作成した物体形状を配置する位置
（例えば３次元位置）、ライト情報（例えばライトの種
類、色、強度、位置、減衰率）、及びカメラ情報（例え
ばカメラの位置：視点、カメラの動き；注視点、カメラ
の画角・縦横比）等を作成し、前記投影画像製作装置１
６に入力するためのものである。 前記裏面除去処理装置１０は、入力される物体形状デー
タ、形状位置情報、ライト情報、カメラ情報を読込み、
視点に対して裏を向いている物体形状面を除去するため
のものである。 前記投影面＠製作装置１６は、裏の面が除去された物体
形状データ、前記形状位置情報、ライト情報、カメラ情
報を読込み、２次元投影画像を製作するためのものであ
る。 次に実施例の作用を説明する。 この実施例に係るＣ０画像製作システムにおいては、形
状入力装置１２、形状位置・ライト・カメラ情報入力装
置１４で作成された形状データ、形状位置情報、ライト
情報、カメラ情報をまず裏面除去処理装置ＩＯに入力し
て視点に対して裏を向いている面を除去する。この除去
処理を第２図の流れ図に従って詳細に説明する。 まず、形状入力装置１２から形状面データを入力する（
ステップ１）。 形状位置・ライト・カメラ情報入力８置から視点情報を
入力する（ステップ２）。 次いで、入力された形状面データに対する法線ベクトル
を算出する（ステップ３）、この法線ベクトルの算出は
、例えば第３図に示す多角形のＰａ −Ｐｂ −Ｐｃ−
Ｐｄにおいて、各辺のベクトルａ〜ｄを式（１）のよう
に各頂点で外積し平均することにより行う。 面の法線ベクトル ＝ Ｉ、 （ａ ｘｏ ）÷（ｂ ＸＣ）＋ （ＣＸｄ
） −）−＜ｄ Ｘａ ） ）／Ｉ （ａｘｂ）＋
（ｂｘｃ） 一 ＋（ｃ ｘｄ ）＋（ｄ ｘａ ） ｌ・・
・ （１） 次いで、物体形状の各面を表わす番号ｎに１を入れて初
期化しくステップ４）、ｎ番目の形状面データについて
、視点から該面データの１番目の頂点への視線ベクトル
を算出する（ステップ５）。 この視線ベクトルは、例えば第４図に示すように表わさ
れる。 次いでｎ番目の面について、法線ベクトル及び視線ベク
トル間の内積印を算出する（ステップ６）、次いで、こ
の内積Ｗか０以上か否かを判定する（ステップ７）０判
定結果が正で、前記内積ｍが０以上であるならば、当該
ｎ番目の面は裏面と考えて、その面を削除する。これに
より、当該面をシェーディングの対象から外す（ステッ
プ８）。 一方、判定結果が否で、前記内積ｍが負の値をとるなら
ば、当該ｎ番目の面は表面と考えて、削除せずに、次の
ステップへ進む。 次いで、番号ｎを１インクリメントしくステップ９）、
当該番号ｎが全ての面の数より大きくなったか否かを判
定する（ステップ１０）４判定結果が正で、番号ｎが全
ての面の数より大きいならば、全ての面について面を削
除するか否かの処理が終了しているため、投影画像製作
装置１６において投影゛画像作成を行う（ステップ１１
）。 一方、前記判定結果か否かで結果ｎか全ての面の数似下
ならば、ステップ５に戻って、ステップ５以降の処理を
繰返す。 前記のようにして法線ベクトルと視線ベクトルとの内Ｍ
Ｅの値が負の面のみシェーディング対象面とし、当該内
積ｍの値が０又は正の面はシェーディング対象面から外
すことにより、物体形状の視点に対する表面のみをシェ
ーディング対象面として投影画像製作処理が行える。 投影画像を作装置１６では前記裏面の除去された形状面
データと共に形状位置情報、ライト情報、カメラ情報を
読み込んでそれらに基づき投影画像を作成する。
以上説明した通り、本発明によれは、物体形状の表面の
みシェーディング処理ができるため、シェーディング処
理時間が短縮され画ｉ製作の効率が向上する。又、表面
と裏面の色か異なる面を定義する場合において、表面と
裏面の位置をずらして定義する必要がなくなるため、そ
の分オペレータの負荷が減り、ＣＧ画像製作作業の効率
が向上する等の優れた効果が得られる。
みシェーディング処理ができるため、シェーディング処
理時間が短縮され画ｉ製作の効率が向上する。又、表面
と裏面の色か異なる面を定義する場合において、表面と
裏面の位置をずらして定義する必要がなくなるため、そ
の分オペレータの負荷が減り、ＣＧ画像製作作業の効率
が向上する等の優れた効果が得られる。
第１図は、本発明の実施例に係るＣ０画像製作システム
の全体構成を示すブロック図、第２図（Ａ）、（Ｂ）は
、前記実施例の作用を説明するための裏面除去手順を示
す流れ図、第３図は、同じく、面の法線ベクトルを求め
る手法を説明するための平面図、 第４図は、同じく、視線ベクトルの例を示す線図、 第５図は、表面と裏面の色が異なる面の例を示す斜視図
である。 １０・・・裏面除去処理装置、 １２・・・形状入力装置、 １４・・・形状位置・ライト・カメラ情報入力装置、１
６・・・投影画像製作装置。
の全体構成を示すブロック図、第２図（Ａ）、（Ｂ）は
、前記実施例の作用を説明するための裏面除去手順を示
す流れ図、第３図は、同じく、面の法線ベクトルを求め
る手法を説明するための平面図、 第４図は、同じく、視線ベクトルの例を示す線図、 第５図は、表面と裏面の色が異なる面の例を示す斜視図
である。 １０・・・裏面除去処理装置、 １２・・・形状入力装置、 １４・・・形状位置・ライト・カメラ情報入力装置、１
６・・・投影画像製作装置。
Claims (1)
- （１）シェーディング処理しようとする物体形状データ
の各面について法線ベクトルを算出するための手段と、 視点から前記面上の点へのベクトルを算出するための手
段と、 算出された面法線ベクトル、及び前記面上の点へのベク
トル間の内積を求めるための手段と、求められた内積が
零以上の値をとる面を除去して該内積が負の値をとる面
のみシェーディング処理するための手段と、 を備えたことを特徴とする裏面除去処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2301347A JPH04172578A (ja) | 1990-11-07 | 1990-11-07 | 裏面除去処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2301347A JPH04172578A (ja) | 1990-11-07 | 1990-11-07 | 裏面除去処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04172578A true JPH04172578A (ja) | 1992-06-19 |
Family
ID=17895777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2301347A Pending JPH04172578A (ja) | 1990-11-07 | 1990-11-07 | 裏面除去処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04172578A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000002165A1 (fr) * | 1998-07-03 | 2000-01-13 | Sega Enterprises, Ltd. | Procede permettant de produire des donnees de polygone et afficheur d'images utilisant lesdites donnees |
-
1990
- 1990-11-07 JP JP2301347A patent/JPH04172578A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000002165A1 (fr) * | 1998-07-03 | 2000-01-13 | Sega Enterprises, Ltd. | Procede permettant de produire des donnees de polygone et afficheur d'images utilisant lesdites donnees |
| US6600485B1 (en) | 1998-07-03 | 2003-07-29 | Sega Enterprises, Ltd. | Polygon data generation method and image display apparatus using same |
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