JPH0561961A - System and device for interactive processing of computer animation - Google Patents

System and device for interactive processing of computer animation

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JPH0561961A
JPH0561961A JP22044391A JP22044391A JPH0561961A JP H0561961 A JPH0561961 A JP H0561961A JP 22044391 A JP22044391 A JP 22044391A JP 22044391 A JP22044391 A JP 22044391A JP H0561961 A JPH0561961 A JP H0561961A
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hair
external force
curve
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computer animation
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健一 安生
Yoshiaki Usami
芳明 宇佐美
Ryozo Takeuchi
良三 武内
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Abstract

PURPOSE:To efficiently obtain realistic animation without depending on strict physical simulation by interpolating the motion of a hair curve obtained from the change of representative number of hair from initial shape. CONSTITUTION:Each of the hair is assumed as an elastic material, and the initial shape of the hair is defined, and an external force applied to the elastic material and the attribute of the hair are defined. The travel position in the lapse of time of the representative number of hair can be found from the initial shape of the hair by solving a dynamic equation representing the deformation of the elastic material based on the external force and the attribute. The preview of the animation obtained from the above result is performed, and such processing is repeated until a desired result can be obtained, and residual hair is generated by interpolating the motion of an obtained representative hair curve. In such a case, a means which inputs an external item and the attribute of the hair artificially, and interpolation algorithm for the attachment of the preview function of the motion with respect to the representative hair curve and the fast motion of the hair are introduced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は,主にコンピュータグラ
フィックスのモデリング及びアニメーション技術に係
り、特に人間の頭髪、あるいは動物の体毛や毛髪の定義
方法と、外力に伴う動きの表現方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates mainly to computer graphics modeling and animation techniques, and more particularly to a method for defining human hair or animal body hair and hair, and a method for expressing movements due to external force.

【0002】[0002]

【従来の技術】コンピュータアニメーションによって人
間の頭髪の動きを実現した従来技術としては、電子情報
通信学会技術研究報告第89巻 IE89−60「確率
モデルによる頭髪の動きの表現」がある。この方法で
は、一本の曲線が一様な風力下で動く様子を実測し、こ
れから得られる経験則をもとに、一様な風力下での全て
の頭髪の動きを再現するものである。
2. Description of the Related Art A conventional technique for realizing human hair movement by computer animation is IEICE Technical Report Vol. 89 IE89-60 "Representation of Hair Movement by Stochastic Model". In this method, the movement of a single curve under uniform wind force is measured, and based on the empirical rule obtained from this, all movements of hair under uniform wind force are reproduced.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】頭髪が外力に応じて動
く様子は、原理的には、例えば頭髪一本一本を弾性体と
見做し、その力学方程式をたてそれを解けば得られる。
この場合、考慮すべき方程式は、次のオイラー・ラグラ
ンジェ方程式
The manner in which the hair moves in response to an external force can be obtained, in principle, by regarding each hair as an elastic body and solving its dynamic equation to solve it. ..
In this case, the equation to consider is the Euler-Lagrange equation

【0004】[0004]

【数1】 ∂(ρ∂r /∂t )/ ∂t + γ∂r /∂t + δE(r)δ/r = f(r, t) …(数1) である。ここに、r= r(a, t)は1次元パラメータaと時
間のパラメータtとの関数であり、曲線を表す。数1の
左辺の ρ = ρ(a) 及び γ = γ(a) はそれぞれ点
aにおける曲線の密度及び減衰係数を表し、E(r) はポ
テンシャルエネルギーを、 δE(r)/δr はその第一変分
を表す。右辺の f =f(r, t) は外力項を表す。これは一
本の曲線に関する方程式であるが、n本の頭髪を扱うに
は r= r1,r2,...,rnに関する上記方程式を連立
して解くことになる。その場合、特に頭髪同士の相互作
用があるから、右辺の外力項 f は r1,r2,…,rn
依存して定まる値となり、しかもnは通常数万から十万
程度の値となるので、この方程式を連立して数値的に解
くのは通常のグラフィックスワークステーションの処理
能力からするとほとんど不可能である。従って、前述の
ような従来技術によって非常に制約された条件下でしか
も簡易的な動きの表現が得られていたのである。
[Equation 1] ∂ (ρ∂r / ∂t) / ∂t + γ∂r / ∂t + δE (r) δ / r = f (r, t) (Equation 1). Here, r = r (a, t) is a function of the one-dimensional parameter a and the time parameter t, and represents a curve. Ρ = ρ (a) and γ = γ (a) on the left side of Equation 1 respectively represent the density and damping coefficient of the curve at point a, E (r) is the potential energy, and δE (r) / δr is the Represents a variation. F = f (r, t) on the right side represents the external force term. This is an equation for a single curve, but to treat n hairs, r = r 1 , r 2 ,. . . , Rn will solve the above equations simultaneously. In that case, since there is an interaction between the hairs in particular, the external force term f on the right side is a value that depends on r 1 , r 2 , ..., R n , and n is usually a value of several tens of thousands to 100,000. Therefore, it is almost impossible to solve these equations numerically at the same time from the processing capability of a normal graphics workstation. Therefore, the conventional technique as described above has been able to obtain a simple motion expression under a very restricted condition.

【0005】しかしながら、従来の技術では、所望の動
きを得るためのパラメータ入力が容易でかつ多様な動き
の表現を実現する方式は得られていない。先の従来技術
では、モデルが簡易なため一様な風力下での定常になび
く様子しか得られないし、一方厳密に力学方程式を解く
ことは上述のように現実的ではない。
However, the conventional techniques have not provided a method for easily inputting parameters for obtaining a desired motion and realizing various motion expressions. In the above-mentioned prior art, since the model is simple, only a state of fluttering in a steady state under uniform wind force can be obtained, while it is not realistic to solve the dynamic equation exactly.

【0006】本発明の目的は、頭髪や動物の体毛など
が、外力や材質に依存して動く様子を簡易な入力操作に
よってリアリスティックに再現するための表現方式を提
供することにある。
It is an object of the present invention to provide an expression system for realistically reproducing the movement of head hair, animal body hair and the like depending on external force and material by a simple input operation.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明による、外力によ
り変形する頭髪を表示するコンピュータアニメーション
の対話処理方式は、(a)頭髪の一本一本を弾性体とみ
なし、(b)頭髪の初期形状を定め、(c)前記弾性体
に作用する外力および頭髪の属性を利用者が定義し、
(d)代表的な本数の頭髪について、弾性体の変形を表
わす力学方程式を前記外力および属性に基づいて解くこ
とにより、前記頭髪の初期形状からの経時的な移動位置
を求め、(e)その結果から得られるアニメーションの
プレビューを行い、(f)所望の結果を得られるまで
(c)から(e)までの処理を繰り返し、(g)得られ
た代表的な頭髪曲線の動きを補間して残りの頭髪を生成
するようにしたものである。
According to the present invention, a computer animation interactive processing method for displaying hair that is deformed by an external force is such that (a) each hair is regarded as an elastic body, and (b) the initial hair. The shape is defined, and (c) the user defines the external force acting on the elastic body and the attributes of the hair,
(D) For a typical number of hairs, a dynamic equation representing the deformation of the elastic body is solved based on the external force and the attribute to obtain a moving position with time from the initial shape of the hair, and (e) The animation obtained from the result is previewed, (f) the processes from (c) to (e) are repeated until the desired result is obtained, and (g) the obtained typical movement of the hair curve is interpolated. It is designed to generate the remaining hair.

【0008】また、本発明による、外力により変形する
頭髪を表示するコンピュータアニメーションの対話処理
装置は、画像表示用ディスプレイと、前記画像表示用デ
ィスプレイに表示する内容を規定するデータ、頭髪に作
用する重力および風力を含む外的制約条件、および頭髪
の材質を含む属性条件を入力する入力手段と、代表的な
本数の頭髪について頭髪曲線の外力による位置変化を求
める計算手段と、該手段により求められた頭髪曲線の位
置変化をプレビューするプレビュー手段と、前記代表的
な本数の頭髪に対して他の頭髪を補間する補間手段とを
備えたものである。
Further, according to the present invention, there is provided a computer animation interactive processing apparatus for displaying hair deformed by an external force, an image display display, data defining contents to be displayed on the image display, and gravity acting on the hair. Input means for inputting external constraint conditions including wind force and wind force, and attribute conditions including hair material, calculation means for obtaining a positional change of the hair curve due to an external force for a representative number of hairs, and the means A preview means for previewing a change in the position of the hair curve and an interpolating means for interpolating other typical hairs to the representative number of hairs are provided.

【0009】[0009]

【作用】本発明において、基本的には前記(数1)に基
づいてシミュレーションをし、その結果に基づいて頭髪
の曲線の集合の動きを実現する。先に述べたように、外
力項などは頭髪相互の影響を考慮すると複雑となり、ま
た計算の負荷も甚大となる。そこで (1) 外力項や頭髪
の属性などは利用者が人為的に定義してやり、(2)代表
的な数十本から数百本程度の頭髪についてのみ計算し、
(3) その計算結果から得られるアニメーションのプレビ
ューを行なう。所望の結果を得られるまで(1) から(3)
までの操作を繰り返し、その後改めて全ての頭髪に関し
て計算する。その際には、先の力学方程式を計算し直さ
ず、(1) から(3)までの処理で得られた代表的な頭髪曲
線の動きを補間するアルゴリズムを用いて計算する。即
ち、人為的に外力項や頭髪の属性を入力する手段と、代
表的な頭髪曲線に関する動きのプレビュー機能の付与、
及び高速な頭髪の動きの補間アルゴリズムを導入する。
In the present invention, basically, a simulation is performed based on the above (Equation 1), and based on the result, the movement of the set of curves of the hair is realized. As described above, the external force term and the like become complicated in consideration of the mutual influence of hairs, and the calculation load becomes large. Therefore, (1) external force terms and hair attributes are artificially defined by the user, and (2) only typical tens to hundreds of hairs are calculated,
(3) Preview the animation obtained from the calculation result. (1) to (3) until the desired result is obtained
Repeat the procedure up to and then calculate again for all hair. At that time, the above-mentioned dynamic equation is not recalculated, but is calculated using an algorithm for interpolating the typical movement of the hair curve obtained in the processing from (1) to (3). That is, a means for artificially inputting an external force term or attributes of hair and a preview function of a movement related to a typical hair curve are added,
And introduce a fast hair movement interpolation algorithm.

【0010】人為的に外力項や頭髪の属性を入力する手
段を設けることにより、外力項等の表現を簡潔にするこ
とができ、従って先の力学方程式も数値的に計算可能な
ものとすることができる。また高々数百本程度の代表的
頭髪曲線に関するプレビュー機能を設けることにより、
所望の動きを得るための試行錯誤の回数を減じることが
できる。更に、頭髪全部の動きの計算は、上記代表的頭
髪曲線の計算結果に基づく補間アルゴリズムを導入する
ことで高速化され、所望の動きを表すアニメーションが
簡易かつ高速に得られる。
By providing a means for artificially inputting the external force term and the attributes of the hair, the expression of the external force term and the like can be simplified, and therefore, the above mechanical equation can be numerically calculated. You can Also, by providing a preview function for representative hair curves of at most several hundred,
It is possible to reduce the number of trial and error for obtaining the desired motion. Further, the calculation of the movement of all the hairs is accelerated by introducing an interpolation algorithm based on the calculation result of the above-mentioned representative hair curve, and an animation showing a desired movement can be easily obtained at high speed.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の実施例を図1により説明す
る。図1は本発明による頭髪の動き生成手順の基本フロ
ーを示すものである。まず始めに、人間の頭部の3次元
CGモデルを定義し、更に頭髪の発生領域と髪形を定義
する(図1の1)。次に頭髪の動きを計算するための諸
データの初期値の入力を行なう(図1の2)。本実施例
では、リアルな動きを得るために先の力学方程式(数
1)を簡易化して解くという手段をとり、そのために必
要なデータについて以下に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 1 shows a basic flow of a hair movement generating procedure according to the present invention. First, a three-dimensional CG model of a human head is defined, and then a hair generation region and a hairstyle are defined (1 in FIG. 1). Next, the initial values of various data for calculating the movement of hair are input (2 in FIG. 1). In this embodiment, a means of simplifying and solving the above-mentioned dynamic equation (Equation 1) in order to obtain a realistic motion is taken, and the data necessary for that is explained below.

【0012】まず、簡単のために一本の曲線についての
(数1)式をより具体的に述べる。ポテンシャルエネル
ギーの項 E(r)は、空間曲線の弾性変形エネルギー、特
に曲率の変化に伴うエネルギーのみを考慮するものとす
る。その場合、曲線の式が、
First, for simplification, the equation (1) for one curve will be described more specifically. The potential energy term E (r) considers only the elastic deformation energy of the space curve, especially the energy associated with the change in curvature. In that case, the equation of the curve is

【0013】[0013]

【数2】 r= r(a, t) = (x(a, t), y(a, t), z(a, t)) …(数2 )で表されれば、[Equation 2] r = r (a, t) = (x (a, t), y (a, t), z (a, t))… (Equation 2)

【0014】[0014]

【数3】 E(r) = ∫ K(a){ (d2x(a, t)/da2 )2 + (d2y(a, t)/da2 )2 + (d2z(a, t)/da2 )2 } da …(数3) となる。ここで、積分はパラメータaに関するものであ
り、簡単のために、曲線は、0≦a≦1で定義されてい
るものとする。関数 K(a)は、以下、曲率エネルギー
係数とよぶことにする。また被積分関数の項に現われる
2次の導関数は変数aに関するもので、本来は偏微分の
記号∂を用いるべきだが、簡単のためにdとした。次に
外力項 f(r, t) は、例えば、重力g(r)と風力w(r, t)
の場合を考えると、
[Equation 3] E (r) = ∫ K (a) {(d 2 x (a, t) / da 2 ) 2 + (d 2 y (a, t) / da 2 ) 2 + (d 2 z ( a, t) / da 2 ) 2 } da… (Equation 3) Here, the integral is related to the parameter a, and for simplicity, the curve is defined as 0 ≦ a ≦ 1. The function K (a) is hereinafter referred to as the curvature energy coefficient. Also, the second derivative appearing in the term of the integrand is related to the variable a, and the symbol ∂ of partial differential should be used originally, but it is d for simplicity. Next, the external force term f (r, t) is, for example, gravity g (r) and wind force w (r, t).
Considering the case of

【0015】[0015]

【数4】 g(r) = ρ(a) G ,w(r, t) = fl(r, t) …(数4 )の形で定義されているとして、(4) g (r) = ρ (a) G, w (r, t) = fl (r, t) (Equation 4)

【0016】[0016]

【数5】 f(r, t) = g(r) + w(r, t) …(数5 )となる。もちろん、風力以外の外力についても、数5
による定式化で扱うことができる。例えば、体の動きに
合わせて髪の毛がゆれる状況なども、w(r,t)を利
用者が指定してやることで可能である。こうした外力の
与え方に多様性を持たせるためには、必要なら実測して
入力したり、あるいはデータベース化しておくとよい。
F (r, t) = g (r) + w (r, t) (Equation 5) Of course, for external forces other than wind power,
It can be handled by the formulation by. For example, the user can specify w (r, t) even in a situation where the hair is shaken according to the movement of the body. In order to give a variety of ways to apply such external force, it is better to actually measure and input, or to make a database, if necessary.

【0017】以上の条件下で利用者は初期のデータとし
て図2の22の(2)−(5)のもの、すなわち、曲線
の密度ρ(a)、曲率エネルギー計数K(a)、重力ベ
クトルG、風力ベクトル場fl(r,t)、重力制御パ
ラメータφ(曲線ごとに値を変えるならφk)を入力す
る。これらの入力データの中で、頭髪の物理的性質・属
性に関するデータとして、曲率エネルギー関数K(a)
がある。これは直感的には、頭髪の硬さ等を表現するも
のと考えられる。現実には頭髪の硬さが一様であるとす
る場合が多いが、そのときは場所(パラメータaの値)
に依存せず、定数値を与える。また同様に現実的には頭
髪の密度 r(a) もaの値に依存せず定数であり、重力
ベクトルGも場所に依存せず、定数値を入力する。風力
はここではベクトル場 fl(r, t)を入力する形を取って
いるが、これは位置の座標値 x,y,zと時間tの関
数であり、利用者が一々指定するのは容易でない。そこ
で、典型的な風力ベクトル場のライブラリを用意してお
いて、そこから選択するという方式とする。
Under the above conditions, the user uses the initial data of (2)-(5) in FIG. 2, that is, the curve density ρ (a), the curvature energy coefficient K (a), and the gravity vector. Input G, the wind force vector field fl (r, t), and the gravity control parameter φ (φk if the value changes for each curve). Of these input data, the curvature energy function K (a) is used as data relating to the physical properties and attributes of hair.
There is. Intuitively, this is considered to represent the hardness of the hair. In reality, it is often assumed that the hardness of hair is uniform, but at that time, the location (value of parameter a)
A constant value is given regardless of. Similarly, in reality, the hair density r (a) is a constant that does not depend on the value of a, and the gravity vector G does not depend on the location, and a constant value is input. The wind force takes the form of inputting the vector field fl (r, t) here, but this is a function of the coordinate values x, y, z of the position and the time t, and it is easy for the user to specify one by one. Not. Therefore, we will prepare a typical wind vector library and select from it.

【0018】前段階で髪形(したがって全ての頭髪曲
線)は定義したので、つぎに頭髪の間引き数 m(全頭
髪のうち何パーセントの頭髪曲線について計算するか)
を指定する。即ち一度に全ての頭髪に関して計算せず
に、適当な数だけまびいて計算する。その際、頭髪の動
きの表現を得るために、頭髪の長さは時間が経っても一
定であるという制約条件下で、数1を解く。そのための
計算機による数値解法としては、よく知られたラグラン
ジェの未定乗数法等を用いればよい。n本の曲線につい
てこの方程式を考えるとき、たとえnが高々数百として
も、外力項に未知関数r12,…,rnを含むとすれば解
くのが非常に困難となる。そこで頭髪の数百本程度の動
きを表現するための補助手段として、外力項に他の頭髪
曲線が依存しないように定義する方法を用いる。例えば
外力としては、厳密には、頭髪同士の摩擦力・反発力等
をも考慮すべきであるが、次のように利用者が仮想的な
力として定義する。
Since the hairstyle (and thus all the hair curves) was defined in the previous step, the thinning number m of the hair (how many percent of the total hair curve should be calculated)
Is specified. That is, do not calculate for all hairs at a time, but calculate by spreading an appropriate number. At that time, in order to obtain an expression of the movement of the hair, the equation 1 is solved under the constraint that the length of the hair is constant over time. A well-known Lagrange's undetermined multiplier method or the like may be used as a numerical solution method by a computer for that purpose. When considering this equation for n curves, even if n is at most several hundreds, it will be very difficult to solve if the external force term includes unknown functions r 1 r 2 , ..., R n . Therefore, as an auxiliary means for expressing the movement of about several hundred hairs, a method of defining so that other hair curves do not depend on the external force term is used. For example, as the external force, strictly speaking, the frictional force between hairs, the repulsive force, etc. should be taken into consideration, but the user defines it as a virtual force as follows.

【0019】[0019]

【数6】 f(r, t) = φg(r) + w(r, t) …(数6) ここでφは、実定数で利用者が適当な値を入力する。例
えばφを1より大きな値とすると、重力の大きさが現実
のものより大きくなることになり、頭髪の動きとして
は、重々しくなり、頭髪同士の摩擦力が大きく動きにく
い状態を再現できる。
F (r, t) = φg (r) + w (r, t) (Equation 6) Here, φ is a real constant and the user inputs an appropriate value. For example, when φ is set to a value larger than 1, the magnitude of gravity becomes larger than that of the actual one, the movement of the hair becomes heavy, and the state in which the frictional force between the hairs is large and it is difficult to move can be reproduced.

【0020】(数6)はk番目の曲線 rkに関する方程
式に関する外力項の定義であるとすれば、より詳しく
は、
If (Equation 6) is the definition of the external force term regarding the equation relating to the k-th curve r k , more specifically,

【0021】[0021]

【数7】 f(r, t) = φkg(r) + w(r, t) …(数7) と表せる。即ち、(数6)の係数φの値は、曲線毎に異
なる値(上式(数7)のφk)とすることもできる。例
えば、風が顔正面にあたっている場合、頭部の上の方に
生えている頭髪群に対するφkの値としては、この部分
の頭髪の動きの自由度が大きいので、1とする。首に近
い部分は、それ以上の部分の頭髪の重みの影響を考慮し
て1より大きな値とする。どの程度の値にすればリアル
な動きが得られるかは、数百本程度あるいはそれ以下の
頭髪に関するシミュレーションを行なって、プレビュー
システムを介してアニメーション画像を確認し(図1の
3)、気に入った動きを得るまで試行錯誤をする(図1
の4)。以上述べたように、どの頭髪曲線 rkに関する
方程式(数1)も外力項にrk以外の項を含まないように
したので、扱う曲線全てについて並列に計算でき、しか
も頭髪の本数を少なくしてプレビュー確認することで高
速に処理できる。それゆえ本手法は、試行錯誤は避けら
れないものの、その実質的な必要時間の意味ではかなり
少なくできるために、所望のアニメーションを作成する
ための十分現実的な解決法を提供する。以上の例では、
外力項の工夫について述べたが、頭髪の硬さなど材質の
効果を得るための制御に関しては、E(r)の項を利用
者がうまく定義することで、達成される。
[Expression 7] f (r, t) = φ k g (r) + w (r, t) (Expression 7) That is, the value of the coefficient φ in (Equation 6) may be a different value for each curve (φ k in the above equation (Equation 7)). For example, when the wind is in front of the face, the value of φk for the hair group growing on the upper part of the head is set to 1 because the degree of freedom of movement of the hair in this portion is large. The portion near the neck is set to a value greater than 1 in consideration of the influence of the weight of the hair in the portion above it. As for what value the realistic movement can be obtained, a simulation of several hundred hairs or less was performed, and the animation image was confirmed via the preview system (3 in Fig. 1). Perform trial and error until it gets a movement (Fig. 1
4). As described above, the equation (Equation 1) for any hair curve r k is set so that the external force term does not include any term other than r k , so that all the curves to be handled can be calculated in parallel and the number of hairs is reduced. It can be processed at high speed by checking the preview. Therefore, although the method is unavoidable by trial and error, since it can be considerably reduced in the sense of its substantial required time, it provides a sufficiently realistic solution for creating a desired animation. In the above example,
Although the devising of the external force term has been described, the control for obtaining the effect of the material such as the hardness of the hair can be achieved by the user well defining the term of E (r).

【0022】次に以上のプレビューの結果を基に、頭髪
の全曲線を描く。そのためには、上述のようにして間引
かれた頭髪曲線のプレビューされた結果の動きを、その
近傍の頭髪曲線の動きに、多少のランダム性を加味して
伝播する。即ち後述する確率論的な補間をする。そのラ
ンダムさの程度σは、数値として入力し(図1の5)、
すべての頭髪の動きを計算する(図1の6)。次にコマ
撮り撮影(図1の7)などを経て、最終アニメーション
に近い精彩度のアニメーションを作り、所望の結果をえ
るまで、σの値を対話的に入力する操作を繰り返し(図
1の8)た後、最終画像を作る(図1の9)。便宜上、
以下ではプレビュー結果を得るために用いられる曲線を
プレビュー曲線と呼ぶことにする。
Next, based on the result of the above preview, the entire curve of the hair is drawn. For that purpose, the movement of the previewed result of the hair curve thinned out as described above is propagated to the movement of the hair curve in the vicinity thereof with some randomness added. That is, the stochastic interpolation described later is performed. The degree σ of the randomness is input as a numerical value (5 in FIG. 1),
Calculate all hair movements (6 in Figure 1). Next, through time-lapse photography (7 in FIG. 1), an animation with a saturation close to the final animation is made, and the operation of interactively inputting the value of σ is repeated until the desired result is obtained (8 in FIG. 1). After that, the final image is created (9 in FIG. 1). For convenience,
Hereinafter, the curve used to obtain the preview result will be referred to as a preview curve.

【0023】次に、図1をより詳細に示した図2に添っ
てプレビュー曲線群の確率論的な補間法について説明す
る。(数1)の方程式を解くうえでもまた頭髪曲線を表
示するうえでも、各曲線は短い線分(図5の波線で示さ
れたもの)のつながりとして表される。図2の21、2
2に示したように、プレビュー曲線群の間に発生させる
補間曲線の本数はあらかじめ指定した頭髪密度(総本
数)と間引きの程度(m本に一本の割合で、と指定し
て)から定まる。図4では、m=5の場合で、隣接する
プレビュー曲線4本(図4の41)の発生点q1,q2
3,q4を端点とする正方形の周上及び内部に合計21
本の補間曲線の発生点(図4の42)がある。補間曲線
といっても、初期形状は髪形の定義段階できめられてい
るから、ここでは外力や属性の変化にともなって動いた
結果の移動位置を求めるのである。図5のように、補間
曲線を線分列p01,p12,…,pn-1nで表すと
し、次の時間ステップでの端点列の標準的な位置
0’,p1’,…,pn’を次のようにきめる。端点は
固定だからp0’=p0である。順次pi’まで決まった
とするとき、次の端点pi+1’は、pi’pi+1’が Σk
d(q0k,p0)qii+1と平行になるように向きをき
め、pi’pi+1’の線分の長さはpii+1と変わらない
から、端点pi+1’の位置が確定する。なおここでd
(q,p)は、二点p,q間の適当な距離を表す。例え
ば通常のユークリッド距離や、マンハッタン距離などで
よい。次にこの標準的な位置と、ランダムさの程度σ
(図2の25)をもとに、実際の端点の位置r0’,
1’,…,rn’を決める。このσは、先の標準的な位
置からどれほど遠ざかるかを規定する量(図4の43)
で、発生点に近いほど小さな値を取るような端点の番号
iの関数σ=σ(i)である。末端、すなわちiが大き
い所では通常大きな値を取る。端点は固定だから先と同
じく、r0’=r0である。順次ri’まで決まったとす
るとき、次の実際の端点であるri+1’は軸pi
i+1’に直交し、半径σ(i)で、中心がpi’の円板
上の任意の一点として(乱数を用いて)定義される。こ
れにより、すべての頭髪の位置が計算できる(図2の2
6)。コマ撮り以降の処理(図2の27,28,29)
は既に述べたとおりである。
Next, the stochastic interpolation method of the preview curve group will be described with reference to FIG. 2 showing FIG. 1 in more detail. In solving the equation of (Equation 1) and displaying the hair curve, each curve is represented as a connection of short line segments (shown by the wavy line in FIG. 5). 21, 2 in FIG.
As shown in 2, the number of interpolation curves generated between the preview curve groups is determined from the hair density (total number) specified in advance and the degree of thinning (designating one hair per m). .. In FIG. 4, in the case of m = 5, the generation points q 1 , q 2 , of the four adjacent preview curves (41 in FIG. 4) are
21 in total on and around the square with q 3 and q 4 as endpoints
There is a generation point (42 in FIG. 4) of the interpolation curve of the book. Even if it is an interpolation curve, the initial shape is defined at the definition stage of the hairstyle, so here the movement position resulting from movement due to changes in external force and attributes is obtained. As shown in FIG. 5, the interpolation curve is represented by a line segment sequence p 0 p 1 , p 1 p 2 , ..., P n-1 p n , and the standard position p 0 'of the end point sequence at the next time step. , P 1 ', ..., P n ' can be determined as follows. Since the end points are fixed, p 0 '= p 0 . If it is determined up to p i 'sequentially, the next end point p i + 1 ' is p i 'p i + 1 ' is Σ k
d (q 0 k, p 0 ) q i q i + 1 Be oriented so that it is parallel, and the length of the line segment of p i 'p i + 1 ' is the same as p i p i + 1 , The position of the end point p i + 1 'is fixed. Here, d
(Q, p) represents an appropriate distance between the two points p and q. For example, a normal Euclidean distance or a Manhattan distance may be used. Next, this standard position and the degree of randomness σ
Based on (25 in FIG. 2), the actual position of the end point r 0 ′,
Determine r 1 ', ..., R n '. This σ is a quantity that defines how far away from the previous standard position (43 in FIG. 4)
Then, the function σ = σ (i) of the end point number i that takes a smaller value as it gets closer to the generation point. A large value is usually taken at the end, that is, at a place where i is large. Since the end points are fixed, r 0 '= r 0 as before. If it is decided up to r i 'sequentially, the next actual end point r i + 1 ' is the axis p i '
It is defined (using a random number) as an arbitrary point on a disk centered at p i ′, with a radius σ (i), orthogonal to p i + 1 ′. This allows the position of all hairs to be calculated (2 in Figure 2).
6). Processing after time-lapse shooting (27, 28, 29 in Fig. 2)
Is as described above.

【0024】以上の実施例とは別の定式化による簡便な
方法について、他の実施例を説明する。まず、頭髪一本
一本は先の実施例と同じく、図5に示すような折線の集
合として表わす。次の手順で計算することにより、外力
が与えられたときの頭髪位置の時間変化を求めることが
できる。時刻t=0の時の頭髪の位置は入力されている
ものとする。次に、以下の手順によって機能的にt=n
Δτでの位置情報からt=(n+1)Δτにおける位置
を決定することができる(ここで、Δτは時間の刻み幅
である)。以下では、簡単のために時間をnで述べるこ
ととする。
Another embodiment will be described as a simple method using a formulation different from the above embodiment. First, each hair is represented as a set of broken lines as shown in FIG. 5, as in the previous embodiment. The time change of the hair position when an external force is applied can be calculated by the calculation in the following procedure. It is assumed that the position of the hair at time t = 0 has been input. Then, functionally t = n by the following procedure.
The position at t = (n + 1) Δτ can be determined from the position information at Δτ (where Δτ is the time step size). In the following, the time is described as n for simplicity.

【0025】(1)k=1〜m毎に(ここでmは頭髪一
本の折線の数)、根本からk番目の折線(図6の61)
に対し、図6のように座標系を取って、y軸(図6の6
2)の正方向と折線とのなす角θ=θk(同図63)、
及びこの折線をzx平面に投影した線分(同図64)と
z軸の正方向となす角φ=φk(同図65)を求める。
ここでは、時刻nの角度に対し、θk(n),φk(n)
と記す。
(1) Every k = 1 to m (where m is the number of broken lines for one hair), the k-th broken line from the root (61 in FIG. 6)
On the other hand, taking the coordinate system as shown in FIG. 6, the y-axis (6 in FIG.
The angle between the positive direction of 2) and the polygonal line θ = θ k (FIG. 63),
Further, an angle φ = φ k (FIG. 65) formed by projecting this polygonal line on the zx plane (FIG. 64) and the positive direction of the z-axis is obtained .
Here, for the angle at time n, θ k (n), φ k (n)
Is written.

【0026】(2)次に、以下に示す方程式を解いて、
時刻n−1およびnにおけるθとφの値を基に、時刻n
+1におけるθとφの値を求める。
(2) Next, by solving the equation shown below,
Based on the values of θ and φ at times n-1 and n, time n
Find the values of θ and φ at +1.

【0027】 θk(n+1)−2θk(n)+θk(n−1)=(Δτ)2kFθ …(数8 ) φk(n+1)−2φk(n)+φk(n−1)=(Δτ)2kFφ …(数9 ) ここで、Fθ,Fφは、時刻tと頭髪の節点pkの位置
xとの関数として与えられる外力場F(t,x)をそれ
ぞれ図7及び図8に示したθ平面及びφ平面へ投影しス
カラー場である。また、ck,dkはいわゆる慣性モーメ
ントの項に対応するが、ここでは簡単化して、kの値で
決まる次の式とする。
Θ k (n + 1) -2θ k (n) + θ k (n-1) = (Δτ) 2 c k F θ (Equation 8) φ k (n + 1) -2 φ k (n) + φ k (n− 1) = (Δτ) 2 d k Fφ (Equation 9) where Fθ and Fφ are external force fields F (t, x) given as a function of time t and position x of the node p k of the hair, respectively. It is a scalar field projected onto the θ plane and the φ plane shown in FIGS. 7 and 8. Further, c k and d k correspond to so-called moments of inertia, but here they are simplified and given by the following equations determined by the value of k.

【0028】 ck=dk=Io/k …(数10) ここで、利用者は定数Ioを入力するが、質量や頭髪一
本の長さに比例して決まる値である。(数10)にて、
これをkで割っているのは、頭髪の末端ほどよく触れる
ことを示している。
C k = d k = Io / k (Equation 10) Here, the user inputs the constant Io, which is a value determined in proportion to the mass and the length of one hair. In (Equation 10),
Dividing this by k indicates that the end of the hair is touched better.

【0029】図7および図8を用いて、入力(または選
択)された先の外力場Fを基にFθ及びFφの決め方に
ついて述べる。
A method of determining Fθ and Fφ based on the input (or selected) previous external force field F will be described with reference to FIGS. 7 and 8.

【0030】図7では、θ平面とFθとを説明してい
る。まず、θ平面とは、y軸(図7の62)と当該線分
k-1kを原点へ平行移動してできるベクトルxk(同
図71)とが張る平面(同図72)のことである。この
θ平面上にあり、ベクトルxkに垂直で角度の値θが増
える方向に向いた(図7では反時計回り)大きさ1のベ
クトルvθ(同図73)に対し、先の外力F(同図7
4)との内積を取った値がFθである。
In FIG. 7, the θ plane and Fθ are described. First, the θ plane is a plane formed by the y axis (62 in FIG. 7) and a vector x k (FIG. 71) formed by translating the line segment p k-1 p k to the origin (FIG. 72). That is. The external force F () is applied to the vector vθ (FIG. 73) having a magnitude 1 which is on the θ plane and which is perpendicular to the vector x k and is oriented in the direction in which the angle value θ increases (counterclockwise in FIG. 7). FIG. 7
The value obtained by taking the inner product with 4) is Fθ.

【0031】図8では、θ平面とFφとを説明する。θ
平面とは図のzx平面(図8の81)のことである。ベ
クトルxkのφ平面への射影ベクトルxφ(同図82)
に垂直で、φ平面上にあって反時計回りに回転する向き
を示す大きさ1のベクトルVφ(同図83)をまず求め
る。次にFとVφとの内積をとり、その値をFφとす
る。
In FIG. 8, the θ plane and Fφ will be described. θ
The plane is the zx plane (81 in FIG. 8) in the figure. Projection vector xφ to φ plane vector x k (Fig 82)
First, a vector Vφ of size 1 (FIG. 83) indicating the direction of rotation in the counterclockwise direction on the φ plane, which is perpendicular to, is obtained. Next, the inner product of F and Vφ is taken and the value is taken as Fφ.

【0032】なお、頭髪のやわらかさ等を考慮するに
は、Fθ(やFφ)の項のなかに抗力の項Rθ(やR
φ)を加えればよい。例えば、Rθはひとつ前の線分p
k-2k-1の角度θk-1(n)とθk(n)との差の関数と
してよい。
In order to consider the softness of the hair, etc., the drag force term Rθ (or R) is included in the Fθ (or Fφ) term.
φ) should be added. For example, Rθ is the previous line segment p
It may be a function of the difference between the angles θ k-1 (n) and θ k (n) of k-2 p k-1 .

【0033】 Rθ=f(θk(n)−θk-1(n)) …(数11) ここに、fは、差θk(n)−θk-1(n)の絶対値があ
るしきい値より大きいときは一定の値で、またこの値が
十分0に近いときは0となるような関数である。これに
よって、線分が極端に曲がりそうなときは、外力を弱め
るよう抗力を調節できる。
Rθ = f (θ k (n) -θ k-1 (n)) (Equation 11) where f is the absolute value of the difference θ k (n) -θ k-1 (n). It is a constant value when it is larger than a certain threshold value, and becomes 0 when this value is sufficiently close to 0. This makes it possible to adjust the drag force to weaken the external force when the line segment is likely to bend extremely.

【0034】以上で(2)における計算処理方法の原理
的説明を終わるが、一つだけ例外処理がある。それは、
φの値が0となる場合の処理である。この場合は、y軸
と当該線分ベクトルが同じ向きになってしまうので、先
のθ平面が定義できない。そこでこの場合は、y軸と外
力場ベクトルFとで張られる平面をθ平面とする。
The above is the explanation of the principle of the calculation processing method in (2), but there is only one exception processing. that is,
This is processing when the value of φ becomes 0. In this case, since the y-axis and the line segment vector have the same direction, the above θ plane cannot be defined. Therefore, in this case, the plane defined by the y-axis and the external force field vector F is defined as the θ plane.

【0035】(3)上記(2)のようにして求めた時刻
n+1の値を求めたら、頭部に入り込まぬように各線分
毎に頭部との干渉をチェックする(もし、頭髪が長く、
体と触れる可能性のある場合は、当然、体とも干渉もチ
ェックする。ここでは、簡単のため、頭部とのチェック
について述べるが、体との干渉チェックとその後の処理
は頭部の場合のそれと同様である)。もし、(2)の方
法で得られた線分が、頭部にぶつかる、ないしは内部に
入ってしまう場合は、位置の修正を行なう。その修正方
法は、例えば、先に本出願人が特願平3−116209
号で提案した方法で対処することが可能である。
(3) After obtaining the value at time n + 1 obtained as in (2) above, check the interference with the head for each line segment so that it does not enter the head (if the hair is long,
If there is a possibility of contact with the body, check the interference with the body. Here, for the sake of simplicity, the check with the head is described, but the interference check with the body and the subsequent processing are the same as those in the case of the head). If the line segment obtained by the method (2) hits the head or enters the inside, the position is corrected. The correction method is disclosed in, for example, Japanese Patent Application No. 3-116209.
It is possible to deal with it by the method proposed in the issue.

【0036】(4)以上述べた処理(1),(2),
(3)をすべての頭髪につき繰返し計算すると、すべて
の頭髪の時刻n+1における位置が求められる。
(4) The above-mentioned processes (1), (2),
By repeatedly calculating (3) for all hairs, the positions of all hairs at time n + 1 can be obtained.

【0037】以上の方法では、先の実施例と同様に頭髪
同士の交差判定等は考慮していない。
In the above-mentioned method, the cross-judgment of hairs is not taken into consideration as in the previous embodiment.

【0038】なお、数8〜数10に注意すると分かるよ
うに、当該頭髪を固定した上で、時刻n−1,時刻nで
の位置情報から時刻n+1での位置情報のみならず、指
定した時刻mまで(m>n)の各時刻の位置が順次計算
である。これにより、高速計算処理も可能である。
As can be seen by paying attention to the equations 8 to 10, after fixing the hair, not only the position information at the time n-1 and the time n but also the position information at the time n + 1, the specified time. The positions at each time up to m (m> n) are sequentially calculated. This enables high-speed calculation processing.

【0039】以上の各実施例を実現するシステム構成例
を図3に示す。このシステムでは、コンピュータグラフ
ィックスの表示や、以上説明してきた対話入力処理のガ
イダンスのためのディスプレイ(図3の31)がある。
これは、用途によって複数あってもよい。種々のデータ
・コマ撮り装置の起動・グラフィックスコマンドの発行
等をキーボード等の入力編集装置(図3の32)で行な
う。上述の力学方程式を解くことから画像データの生成
までを計算機処理部(図3の33)が行なう。アニメー
ションプレビューや最終版アニメーション作成のための
コマ撮り装置(図3の34)もリンクする。さらに、例
えば、最初の実施例における曲率エネルギー係数K
(a)や風力ベクトル場fl(r,t)、ランダムさの
程度を表わす関数σなど、利用者が指定するのが困難な
ものはライブラリ化しておき、データベースとして利用
する(図3の35)ことで、効率よくアニメーションを
作成することができる。
FIG. 3 shows an example of the system configuration for realizing the above embodiments. In this system, there is a display of computer graphics and a display (31 in FIG. 3) for guidance of the interactive input processing described above.
There may be more than one depending on the application. Activation of various data / time-lapse devices, issuance of graphics commands, etc. are performed by an input editing device (32 in FIG. 3) such as a keyboard. The computer processing unit (33 in FIG. 3) processes from solving the above-mentioned dynamic equation to generating image data. The time-lapse device (34 in FIG. 3) for animation preview and final version animation creation is also linked. Furthermore, for example, the curvature energy coefficient K in the first embodiment
Those that are difficult for the user to specify, such as (a), the wind vector field fl (r, t), and the function σ representing the degree of randomness, are made into a library and used as a database (35 in FIG. 3). By doing so, animation can be created efficiently.

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明によれば、人間の頭髪や動物の羽
毛などの外力や材質に依存して定まる動きを、コンピュ
ータグラフィックスの表現として、リアリスティックか
つ容易に実現することができる。すなわち、厳密な物理
シミュレーションに依存せず、対話処理と高速アルゴリ
ズムを併用することで、効率よく、リアリスティックな
頭髪や羽毛のアニメーションが作成できる。
According to the present invention, the movement determined depending on the external force or material such as human hair or animal feather can be realized realistically and easily as an expression of computer graphics. In other words, it is possible to efficiently create realistic hair and feather animations by using interactive processing and high-speed algorithms without depending on strict physical simulation.

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

【図1】本発明による頭髪モデルの動き生成手順の基本
フローである。
FIG. 1 is a basic flow of a motion generation procedure of a hair model according to the present invention.

【図2】本発明の一実施例に関する頭髪モデルの動き生
成手順の基本フローである。
FIG. 2 is a basic flow of a motion generation procedure of a hair model according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明を実現するためのコンピュータグラフィ
ックスシステムの一構成例である。
FIG. 3 is an exemplary configuration of a computer graphics system for implementing the present invention.

【図4】本発明の一実施例における補間曲線の与え方を
示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing how to give an interpolation curve in one embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例における頭髪曲線の折れ線近
似方法を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a method for approximating a broken line of a hair curve according to an embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施例における球座標系のとりかた
を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a way of using a spherical coordinate system in an embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施例における外力場のある平面上
への投影の仕方を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing how to project onto a plane having an external force field according to an embodiment of the present invention.

【図8】本発明の一実施例における外力場のzx平面へ
の投影の仕方を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a method of projecting an external force field onto a zx plane according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…初期形状(髪形)の定義、2…動き定義のための諸
データの入力、3…間引き頭髪曲線に関する動きのプレ
ビュー、4…所望の動き、5…頭髪全体の動きに関する
ランダムさの程度を指定、6…全ての頭髪の動きを確率
論的な補間法で計算、7…コマ撮り撮影、8…所望の動
き、9…画像出力。
1 ... Definition of initial shape (hairstyle), 2 ... Input of various data for movement definition, 3 ... Preview of movement related to thinning hair curve, 4 ... desired movement, 5 ... degree of randomness regarding movement of entire hair Designation, 6 ... Compute all hair movements by probabilistic interpolation method, 7 ... Time-lapse photography, 8 ... Desired movement, 9 ... Image output.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】外力により変形する頭髪を表示するコンピ
ュータアニメーションの対話処理方式であって、 (a)頭髪の一本一本を弾性体とみなし、 (b)頭髪の初期形状を定め、 (c)前記弾性体に作用する外力および頭髪の属性を利
用者が定義し、 (d)代表的な本数の頭髪について、弾性体の変形を表
わす力学方程式を前記外力および属性に基づいて解くこ
とにより、前記頭髪の初期形状からの経時的な移動位置
を求め、 (e)その結果から得られるアニメーションのプレビュ
ーを行い、 (f)所望の結果を得られるまで(c)から(e)まで
の処理を繰り返し、 (g)得られた代表的な頭髪曲線の動きを補間して残り
の頭髪を生成することを特徴とするコンピュータアニメ
ーションの対話処理方式。
1. A computer animation interactive processing method for displaying hair that is deformed by an external force, wherein (a) each hair is regarded as an elastic body, (b) an initial shape of the hair is determined, and (c) ) The user defines the external force acting on the elastic body and the attributes of the hair, and (d) for a typical number of hairs, by solving a mechanical equation expressing the deformation of the elastic body based on the external force and the attribute, The moving position from the initial shape of the hair is obtained over time, (e) the animation obtained from the result is previewed, and (f) the processes from (c) to (e) are performed until a desired result is obtained. Repeatedly, (g) a computer animation interactive processing method characterized by interpolating the movement of the obtained representative hair curve to generate the remaining hair.
【請求項2】頭髪一本に対する外力には、他の頭髪の影
響を含めないようにしたことを特徴とする請求項1記載
のコンピュータアニメーションの対話処理方式。
2. The interactive processing method for computer animation according to claim 1, wherein the external force applied to one hair does not include the influence of other hair.
【請求項3】前記他の頭髪の影響の代わりに、各頭髪に
ついて仮想的な外力を与えることを特徴とする請求項2
記載のコンピュータアニメーションの対話処理方式。
3. A virtual external force is applied to each hair instead of the influence of the other hair.
The computer animation interactive processing method described.
【請求項4】前記代表的な頭髪曲線の補間には、利用者
がランダム性を与えることを特徴とする請求項1記載の
コンピュータアニメーションの対話処理方式。
4. The computer animation interactive processing method according to claim 1, wherein a user gives randomness to the interpolation of the typical hair curve.
【請求項5】前記外力には、重力ベクトルを含み、該重
力ベクトルとして任意のベクトルを与えることを特徴と
する請求項1記載のコンピュータアニメーションの対話
処理方式。
5. The computer animation interactive processing method according to claim 1, wherein the external force includes a gravity vector, and an arbitrary vector is given as the gravity vector.
【請求項6】前記外力には、表示される対象物体の動き
に伴って生じる外力を含むことを特徴とする請求項1記
載のコンピュータアニメーションの対話処理方式。
6. The computer-animation interactive processing method according to claim 1, wherein the external force includes an external force generated along with the movement of the displayed target object.
【請求項7】前記属性には、頭髪の弾性変形エネルギー
の密度を含み、該弾性変形エネルギーの密度の大きさ
を、現実の頭髪についての実測値と無関係に与えること
を特徴とする請求項1記載のコンピュータアニメーショ
ンの対話処理方式。
7. The attribute includes the density of elastic deformation energy of hair, and the magnitude of the density of elastic deformation energy is given irrespective of the actual measurement value of actual hair. The computer animation interactive processing method described.
【請求項8】外力により変形する頭髪を表示するコンピ
ュータアニメーションの対話処理装置であって、 画像表示用ディスプレイと、 前記画像表示用ディスプレイに表示する内容を規定する
データ、頭髪に作用する重力および風力を含む外的制約
条件、および頭髪の材質を含む属性条件を入力する入力
手段と、 代表的な本数の頭髪について頭髪曲線の外力による位置
変化を求める計算手段と、 該手段により求められた頭髪曲線の位置変化をプレビュ
ーするプレビュー手段と、 前記代表的な本数の頭髪に対して他の頭髪を補間する補
間手段と、 を備えたことを特徴とするコンピュータアニメーション
の対話処理装置。
8. A computer-animated interactive processing device for displaying hair that is deformed by an external force, comprising an image display display, data defining contents to be displayed on the image display, gravity acting on the hair, and wind force. Input means for inputting an external constraint condition including a hair condition and an attribute condition including a hair material, a calculating means for calculating a positional change of the hair curve due to an external force for a typical number of hairs, and a hair curve obtained by the means 2. A dialogue processing apparatus for computer animation, comprising: a preview means for previewing a change in the position of 1., and an interpolating means for interpolating another typical number of hairs.
【請求項9】前記入力手段は、前記外的制約条件及び前
記属性条件を対話的に入力しうることを特徴とする請求
項8記載のコンピュータアニメーションの対話処理装
置。
9. The computer animation dialogue processing apparatus according to claim 8, wherein said input means is capable of interactively inputting said external constraint condition and said attribute condition.
【請求項10】前記補間手段により補間された、各時刻
の頭髪の様子をコマ撮りするコマ撮り手段をさらに設け
たことを特徴とする請求項8記載のコンピュータアニメ
ーションの対話処理装置。
10. The computer animation dialogue processing apparatus according to claim 8, further comprising time-lapse photographing means for time-lapse photographing the state of the hair at each time, which is interpolated by the interpolation means.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6842172B2 (en) 2000-04-13 2005-01-11 Sony Corporation Image processor and image processing method, and recorded medium
US7091977B2 (en) 2003-09-03 2006-08-15 Electronics And Telecommunications Research Institute Animation method of deformable objects using an oriented material point and generalized spring model
JP2009541840A (en) * 2006-06-22 2009-11-26 センター ナショナル ド ラ ルシェルシュ サイエンティフィーク Method and system for generating a composite image of at least a portion of hair

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102968811B (en) * 2012-10-25 2015-03-04 上海交通大学 Real-time motion simulation method for guide wire in minimally invasive vessel interventional operation

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6842172B2 (en) 2000-04-13 2005-01-11 Sony Corporation Image processor and image processing method, and recorded medium
US7091977B2 (en) 2003-09-03 2006-08-15 Electronics And Telecommunications Research Institute Animation method of deformable objects using an oriented material point and generalized spring model
JP2009541840A (en) * 2006-06-22 2009-11-26 センター ナショナル ド ラ ルシェルシュ サイエンティフィーク Method and system for generating a composite image of at least a portion of hair
US8743124B2 (en) 2006-06-22 2014-06-03 Centre Nationale De Recherche Scientifique Method and a system for generating a synthesized image of at least a portion of a head of hair

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