JPH0535846A - アニメーシヨン作成装置 - Google Patents

アニメーシヨン作成装置

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JPH0535846A
JPH0535846A JP21466491A JP21466491A JPH0535846A JP H0535846 A JPH0535846 A JP H0535846A JP 21466491 A JP21466491 A JP 21466491A JP 21466491 A JP21466491 A JP 21466491A JP H0535846 A JPH0535846 A JP H0535846A
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JP
Japan
Prior art keywords
animation
objects
collision
sample point
moving
Prior art date
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Pending
Application number
JP21466491A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaaki Oka
正昭 岡
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP21466491A priority Critical patent/JPH0535846A/ja
Publication of JPH0535846A publication Critical patent/JPH0535846A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明はアニメーシヨン作成装置に関し、特に
簡易な図形入力作業によつて現実感が大きいアニメーシ
ヨン映像を得ることができるようにしたものである。 【構成】第1の物体及び他の第2の物体が衝突すると
き、その第2の物体の動くスピード及び第2の物体の表
面の法線ベクトルに基づいて、第1の物体を変形させる
と共に動かすようにしたことにより、両方の物体が動く
場合でも衝突を正しく表現でき、かつ短時間で物体同士
を正しい位置関係にしたアニメーシヨン映像を作成し得
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術(図7) 発明が解決しようとする課題(図8〜図10) 課題を解決するための手段(図1〜図6) 作用(図1〜図6) 実施例(図1〜図6) 発明の効果
【0002】
【産業上の利用分野】本発明はアニメーシヨン作成装置
に関し、特に放送用3次元特殊効果装置などにおいて、
布等のように弾力性がある物体に他の物体が衝突する様
子を表現したアニメーシヨン映像を作成する場合に適用
して好適なものである。
【0003】
【従来の技術】従来、アニメーシヨン作成装置を用いて
アニメーシヨン映像を作成する場合、一連のアニメーシ
ヨン映像を構成する各こまについて、アニメータが1こ
まずつ絵を描いたり、図形の形及びその変化を画面上に
定義する図形入力方法が採用されている。
【0004】すなわち図7に示すように、布のアニメー
シヨンを作る場合について、アニメーシヨン作成装置1
は画像変換装置2を有する。
【0005】この画像変換装置2はテレビジヨン画像を
画面上にマツピングして表示するようになされており、
原画像メモリ3から得られるアニメーシヨン映像として
作成すべき原画像データPC1(この場合布の模様とな
る画像データ)を、アニメーシヨンデータメモリ4から
得られるアニメーシヨンデータD1に基づいて変形した
後、布の画像を変形してなる出力画像データPC2を出
力画像メモリ5に送出する。
【0006】このようなアニメーシヨンデータD1はあ
る瞬間の布の形を表す座標値でなり、必要に応じて1つ
又は複数のフレームデータを含んで構成されている。こ
のアニメーシヨンデータは予めアニメータが手で作成し
たり又は簡単な関数を組み合わせた計算によつて発生さ
せるようになされている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところでこのような手
法によつてアニメーシヨン映像を作成しようとする場
合、各こまの絵柄を入力したり、図形の形の定義式を決
定するために熟練したアニメータが煩雑な図形入力作業
をしなければならない問題がある。この問題は特に自然
現象のように人為的ではない図形の動きをアニメーシヨ
ンにしようとする場合には顕著になり、図形入力作業に
多大な時間及び労力が必要で生産性が悪かつた。
【0008】このような問題を解決するため、簡単な関
数を組み合わせることにより自然現象を真似た動きを模
型的に定義するようなアニメーシヨン作成装置が提案さ
れている。例えばある物体と他の物体との衝突変形をア
ニメーシヨンで表現するためには、一方の物体のサンプ
ル点が他の物体の表面に対してどれくらい離れているか
を調べ、その距離に応じて反発力を物体間に働かせるこ
とにより物体の変形や移動を表現するようになされてい
る。
【0009】すなわちまず一方の物体Aの中に複数のサ
ンプル点を想定し、各サンプル点ごとに他方の物体Bに
対してどのような位置にあるか計算が行う。この物体B
のまわりには表面の形に沿つて、図8に1次元的に示す
ようないわゆる反発力場が作られる。
【0010】この反発力場は、例えば物体Bの表面に近
づくに応じて大きな反発力を受け、従つて物体Aの各サ
ンプル点が物体Bの表面に近づくと物体Bからはねかえ
される。この結果反発力が弱まり、物体Aは再び物体B
の表面に近づこうとしてはねかえされる。これを繰り返
すことにより物体Aは物体Bの表面にそつた位置に収束
する。
【0011】実際上例えば図9(A)〜(D)は、布等
でなる柔らかな物体Aが球状のかたい物体Bに衝突する
ところを表し、物体Aは重力によつて垂れ下がろうとし
ているが障害物としての物体Bに衝突してじやまをされ
変形する。この場合上述のようにして物体Aが物体Bへ
の衝突によつて、どのように変形するかを求めることに
より自然なアニメーシヨンを作成し得るようになされて
いる。
【0012】ところがこのようなアニメーシヨン作成装
置では、物体Aに設定するサンプル点が少ないときには
反発力の作用するサンプル点の数が激しく変化するた
め、反発力自体の大きさが不均一になり、物体同士の正
しい位置関係に収束するまでに多大な時間が必要になる
問題があつた。
【0013】またこれに加えて特に両方の物体A、Bが
共に動いている場合には、動きによる影響を考慮できな
いため正しい衝突変形の表現ができなかつた。実際上例
えば図10(A)〜(D)は、布等でなる柔らかな物体
Aが球状のかたい物体Bに衝突するところで、物体Aに
加えて物体Bも動いている様子を表し、この場合反発で
物体Aが押し戻される以上に物体Bが動いてしまい、こ
の結果物体Aは物体Bを通り抜けてしまうおそれがあつ
た。
【0014】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、特に弾力性がある物体に他の物体が衝突し変形する
様子を、短時間でかつ正しく表してなるアニメーシヨン
映像を作成し得るアニメーシヨン作成装置を提案しよう
とするものである。
【0015】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、微小部分の組合せでなり、任意の
大きさで弾力性を有する第1の物体のアニメーシヨンを
作成するアニメーシヨン作成装置において、第1の物体
及び他の第2の物体が衝突するとき、その第2の物体の
動くスピード及び第2の物体の表面の法線ベクトルに基
づいて、第1の物体を変形させると共に動かすことによ
り、第1の物体及び第2の物体の衝突を表現する自然な
アニメーシヨンを作成するようにした。
【0016】
【作用】第1の物体及び他の第2の物体が衝突すると
き、その第2の物体の動くスピード及び第2の物体の表
面の法線ベクトルに基づいて、第1の物体を変形させる
と共に動かすようにしたことにより、両方の物体が動く
場合でも衝突を正しく表現でき、かつ短時間で物体同士
を正しい位置関係にし得る。
【0017】
【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。
【0018】図7との対応部分に同一符号を付して示す
図1において、11は全体として本発明によるアニメー
シヨン作成装置を示し、中央処理ユニット(CPU)を
含むマイクロコンピユータでなるアニメーシヨンデータ
作成装置12を加えて構成されている。
【0019】このアニメーシヨンデータ作成装置12
は、アニメーシヨン映像として作成すべき図形の順次続
く時刻に図形がどのような形になつているかを表す3次
元座標値データを作成アニメーシヨンデータD2として
発生し、これをアニメーシヨンデータメモリ4に対して
アニメーシヨンデータD1として供給する。
【0020】アニメーシヨンデータ作成装置12のCP
Uは、例えば布等でなり水平な状態から重力によつて落
とされている柔らかな物体Aと球状のかたい物体Bのア
ニメーシヨン映像を作成する際、物体A及び物体Bの衝
突を検出すると、図2に示すアニメーシヨンデータ作成
処理プログラムSP0を実行する。
【0021】すなわちアニメーシヨンデータ作成装置1
2のCPUは、アニメーシヨンデータ作成処理プログラ
ムSP0から入つて、次のステツプSP1において図3
に示すように物体Aの中に複数のサンプル点P1、P
2、P3、P4、……、Pnを設定し、続くステツプS
P2のおいて物体Aのあるサンプル点Pnが物体Bの中
の領域内にあるか否か判断する。
【0022】このステツプSP2において肯定結果を得
ると(すなわちこのことは、あるサンプル点Pnが物体
Bの中の領域内に存在することを表す)、CPUは次の
ステツプSP3に移つて図3に矢印aで示すように物体
Bの移動速度V及び方向に合わせてサンプル点Pnを移
動させステツプSP4に移る。
【0023】逆にCPUはステツプSP2において否定
結果を得ると(すなわちこのことは、あるサンプル点P
nが物体Bの中の領域外に存在することを表す)、当該
サンプル点Pnをそのままにして次のステツプSP4に
移る。
【0024】このステツプSP4においてCPUは、重
力や風に応じて物体Aのサンプル点Pnを移動させ、次
のステツプSP5において物体Aのサンプル点Pnが物
体Bの中の領域内に侵入したか否か判断し、ここで肯定
結果を得ると(すなわちこのことは、あるサンプル点P
nが物体Bの中の領域内に存在することを表す)、CP
Uは次のステツプSP6に移る。
【0025】このステツプSP6においてCPUは、図
4に示すように上述のステツプSP4の重力や風に応じ
た物体Aのサンプル点Pnの移動距離をdとし、当該サ
ンプル点Pnを含む物体Bの法線ベクトルをnとして、
サンプル点Pnをd・nだけ移動させ、次のステツプS
P7に移る。なおこの場合法線ベクトルnは物体Bの表
面の法線ベクトルから自然に拡張されたものをいう。
【0026】また逆にCPUはステツプSP5において
否定結果を得ると(すなわちこのことは、あるサンプル
点Pnが物体Bの中の領域外に存在することを表す)、
当該サンプル点Pnをそのままにして次のステツプSP
7に移る。
【0027】このステツプSP7においてCPUは、ス
テツプSP1で設定した全てのサンプル点Pnについて
上述のステツプSP2−(SP3)−SP4−SP5−
(SP6)の処理を実行したか否か判断し、ここで否定
結果を得ると上述のステツプSP2に戻つて、ステツプ
SP2−(SP3)−SP4−SP5−(SP6)の処
理ループを繰り返す。
【0028】やがてCPUは、ステツプSP7において
肯定結果を得ると(すなわちこのことは、全てのサンプ
ル点Pnについて上述の処理を実行したことを表す)、
次のステツプSP8に移つて当該アニメーシヨン作成処
理プログラムSP0を終了する。
【0029】以上の構成において、アニメーシヨン作成
装置11を用いて布でなる柔らかな物体Aが水平な状態
から落とされ、途中に存在する球状の物体Bに引つ掛か
るアニメーシヨン映像を作成する場合、物体A及び物体
Bの衝突すなわち引つ掛かつりを検出すると、アニメー
シヨンデータ作成装置12はアニメーシヨン作成処理プ
ログラムSP0を実行する。
【0030】これにより、各サンプル点Pnが物体Bの
表面で振動することを有効に防止し、各サンプル点Pn
を自然な位置に移動させることができ、かくして、図5
(A)〜(D)に示すように、短時間でかつ正しく表し
てなるアニメーシヨン映像を作成し得る。
【0031】また同様にアニメーシヨン作成装置11を
用いて、上端が固定され垂れ下がつている布でなる物体
Aを、円柱でなる物体Bを移動させることにより開くよ
うなアニメーシヨン映像を作成する場合、物体A及び物
体Bの衝突を検出すると、アニメーシヨンデータ作成装
置12はアニメーシヨン作成処理プログラムSP0を実
行する。
【0032】これにより、両方の物体A、Bが動く場合
でも各サンプル点Pnを正しい位置に移動させることが
でき、かつ各サンプル点Pnが物体Bの表面で振動する
ことを有効に防止して、各サンプル点Pnを自然な位置
に移動させることができ、かくして、図6(A)〜
(D)に示すように、衝突を短時間でかつ正しく表して
なるアニメーシヨン映像を作成し得る。
【0033】以上の構成によれば、弾力性の有る第1の
物体Aと他の第2の物体Bが衝突するとき、その第2の
物体Bの動くスピードV及び第2の物体Bの表面の法線
ベクトルnに基づいて、第1の物体Aのサンプル点Pn
を移動させて第1の物体Aを変形させると共に動かすよ
うにしたことにより、両方の物体A、Bが動く場合でも
衝突を正しく表現でき、かつ短時間で物体A、B同士を
正しい位置関係で表わしたアニメーシヨン映像を作成し
得るアニメーシヨン作成装置11を実現できる。
【0034】なお上述の実施例においては、サンプル点
が物体Bに侵入した場合、当該サンプル点を直前の重力
等による移動距離をスカラ量とした法線ベクトル分だけ
移動させた場合について述べたが、これに限らず、サン
プル点を物体Bの表面への最短距離をスカラ量とする法
線ベクトル分だけ移動させるようにしても、上述の実施
例と同様の効果を実現できる。
【0035】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、弾力性の
有る第1の物体及び他の第2の物体が衝突するとき、そ
の第2の物体の動くスピード及び第2の物体の表面の法
線ベクトルに基づいて、第1の物体を変形させると共に
動かすようにしたことにより、両方の物体が動く場合で
も衝突を正しく表現でき、かつ短時間で物体同士を正し
い位置関係で表わしたアニメーシヨン映像を作成し得る
アニメーシヨン作成装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるアニメーシヨン作成装置の一実施
例を示すブロツク図である。
【図2】そのアニメーシヨンデータ作成装置が実行する
アニメーシヨン作成処理プログラムを示すフローチヤー
トである。
【図3】アニメーシヨン作成処理プログラムの動作の説
明に供する略線図である。
【図4】アニメーシヨン作成処理プログラムの動作の説
明に供する略線図である。
【図5】実施例による物体の衝突のアニメーシヨン映像
を示す略線図である。
【図6】実施例による物体の衝突のアニメーシヨン映像
を示す略線図である。
【図7】従来のアニメーシヨン作成装置を示すブロツク
図である。
【図8】物体の衝突の際に生じる反発力場の説明に供す
る略線図である。
【図9】従来の物体の衝突のアニメーシヨン映像を示す
略線図である。
【図10】従来の物体の衝突のアニメーシヨン映像を示
す略線図である。
【符号の説明】
1、11……アニメーシヨン作成装置、2……画像変換
装置、3……原画像メモリ、4……アニメーシヨンデー
タメモリ、12……アニメーシヨンデータ作成装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】微小部分の組合せでなり、任意の大きさで
    弾力性を有する第1の物体のアニメーシヨンを作成する
    アニメーシヨン作成装置において、 上記第1の物体及び他の第2の物体が衝突するとき、当
    該第2の物体の動くスピード及び上記第2の物体の表面
    の法線ベクトルに基づいて、上記第1の物体を変形させ
    ると共に動かすことにより、上記第1の物体及び上記第
    2の物体の衝突を表現する自然なアニメーシヨンを作成
    するようにしたことを特徴とするアニメーシヨン作成装
    置。
JP21466491A 1991-07-31 1991-07-31 アニメーシヨン作成装置 Pending JPH0535846A (ja)

Priority Applications (1)

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JP21466491A JPH0535846A (ja) 1991-07-31 1991-07-31 アニメーシヨン作成装置

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JP21466491A JPH0535846A (ja) 1991-07-31 1991-07-31 アニメーシヨン作成装置

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JPH0535846A true JPH0535846A (ja) 1993-02-12

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JP (1) JPH0535846A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006075619A (ja) * 1998-08-07 2006-03-23 Sega Corp 画像処理方法及び画像処理装置
US7142212B1 (en) 1999-06-25 2006-11-28 Namco Bandai Games, Inc. Image generation system and program
JP2010009143A (ja) * 2008-06-24 2010-01-14 Fujitsu Ltd 柔軟物体の変形形状算出方法及びプログラム

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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