JPH06119462A - 3次元画像生成装置 - Google Patents
3次元画像生成装置Info
- Publication number
- JPH06119462A JPH06119462A JP26831392A JP26831392A JPH06119462A JP H06119462 A JPH06119462 A JP H06119462A JP 26831392 A JP26831392 A JP 26831392A JP 26831392 A JP26831392 A JP 26831392A JP H06119462 A JPH06119462 A JP H06119462A
- Authority
- JP
- Japan
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- component
- hidden surface
- surface processing
- memory
- parts
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Abstract
(57)【要約】
【目的】コンピュータグラフックス(CG)に基づき3
次元画像を生成する装置で、部品の移動、変形などのア
ニメーションを行った際の部品同士の衝突や突抜け現象
を回避する。 【構成】3次元形状モデルデータの部品に対し部品単位
に隠面処理を行う部品隠面処理部107と、部品単位に
表示画面の各画素の深度を記憶する部品Zバッファメモ
リ108と、各画素のRGB輝度値を計算する部品シェ
ーディング処理部109と、RGB輝度値を記憶する部
品イメージメモリ110と、1画面全体に対する隠面処
理部111と、1画面全体の各画素の深度を記憶するZ
バッファメモリ112と、1画面全体の各画素のRGB
輝度値を記憶するイメージメモリ113とを備え、処理
部107で部品を一旦部品ごとに隠面処理を施し、処理
部111で全体画面内での各部品の深度値は部品ごとに
一定の値として画像データを作成し、それをメモリ11
3にメモリ112のZ値を比較しながら転送し、表示す
る。
次元画像を生成する装置で、部品の移動、変形などのア
ニメーションを行った際の部品同士の衝突や突抜け現象
を回避する。 【構成】3次元形状モデルデータの部品に対し部品単位
に隠面処理を行う部品隠面処理部107と、部品単位に
表示画面の各画素の深度を記憶する部品Zバッファメモ
リ108と、各画素のRGB輝度値を計算する部品シェ
ーディング処理部109と、RGB輝度値を記憶する部
品イメージメモリ110と、1画面全体に対する隠面処
理部111と、1画面全体の各画素の深度を記憶するZ
バッファメモリ112と、1画面全体の各画素のRGB
輝度値を記憶するイメージメモリ113とを備え、処理
部107で部品を一旦部品ごとに隠面処理を施し、処理
部111で全体画面内での各部品の深度値は部品ごとに
一定の値として画像データを作成し、それをメモリ11
3にメモリ112のZ値を比較しながら転送し、表示す
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像生成装置に関し、
特にグラフィックワークステーションなどの3次元CG
(コンピュータ・グラフィック)画像生成装置に関す
る。
特にグラフィックワークステーションなどの3次元CG
(コンピュータ・グラフィック)画像生成装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、グラフィックワークステーション
などの3次元CG画像生成装置は、表示画面の各画素の
RGB(Red・Green・Blue)輝度値を記憶
するイメージメモリと、各画素の深度を記憶するZバッ
ファメモリとを有しており、これらのメモリに画像デー
タを展開することにより3次元画像を表示するようにな
っている。
などの3次元CG画像生成装置は、表示画面の各画素の
RGB(Red・Green・Blue)輝度値を記憶
するイメージメモリと、各画素の深度を記憶するZバッ
ファメモリとを有しており、これらのメモリに画像デー
タを展開することにより3次元画像を表示するようにな
っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の3次元
画像生成装置では、部品の移動、変形などのアニメーシ
ョンを行い、部品同士がぶつかり合う場合、コンピュー
タ内部では障害物が存在するという判断ができず、図5
に示すように、そのまま突き抜けてしまう現象が起き
る。
画像生成装置では、部品の移動、変形などのアニメーシ
ョンを行い、部品同士がぶつかり合う場合、コンピュー
タ内部では障害物が存在するという判断ができず、図5
に示すように、そのまま突き抜けてしまう現象が起き
る。
【0004】ここで、図5は従来例の3次元画像生成装
置でアニメーションを作成した場合の例を示す図であ
る。
置でアニメーションを作成した場合の例を示す図であ
る。
【0005】本発明の目的は、上記の欠点を解消し、部
品の移動、変形などのアニメーションを行った際の部品
同士のぶつかり合いや、突き抜ける現象を回避する3次
元画像生成装置を提供することにある。
品の移動、変形などのアニメーションを行った際の部品
同士のぶつかり合いや、突き抜ける現象を回避する3次
元画像生成装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の3次元画像生成
装置は、3次元形状モデルデータの部品に対して部品単
位に隠面処理を行う部品隠面処理部と、部品単位に隠面
処理された表示画面の各画素の深度を記憶する部品Zバ
ッファメモリと、各画素のRGB輝度値を計算する部品
シェーディング処理部と、RGB輝度値を記憶する部品
イメージメモリと、部品Zバッファメモリに記憶されて
いる各画素の深度及び部品イメージメモリに記憶されて
いるRGB輝度値を使用して1画面全体に対して隠面処
理を行う隠面処理部と、1画面全体の各画素の深度であ
るZ値を記憶するZバッファメモリと、1画面全体の各
画素のRGB輝度値を記憶するイメージメモリとを備
え、部品隠面処理部により部品ごとの隠面処理を施し、
部品シェーディング処理部で計算した部品の色データを
部品イメージメモリに、部品ZバッファメモリのZ値を
比較しながら転送することによって部品ごとの画像デー
タを作成し、全体画面内では各部品の深度値は部品ごと
に一定の値として隠面処理部により隠面処理を施し、部
品ごとの画像データをイメージメモリにZバッファメモ
リのZ値を比較しながら転送し、画面表示している。
装置は、3次元形状モデルデータの部品に対して部品単
位に隠面処理を行う部品隠面処理部と、部品単位に隠面
処理された表示画面の各画素の深度を記憶する部品Zバ
ッファメモリと、各画素のRGB輝度値を計算する部品
シェーディング処理部と、RGB輝度値を記憶する部品
イメージメモリと、部品Zバッファメモリに記憶されて
いる各画素の深度及び部品イメージメモリに記憶されて
いるRGB輝度値を使用して1画面全体に対して隠面処
理を行う隠面処理部と、1画面全体の各画素の深度であ
るZ値を記憶するZバッファメモリと、1画面全体の各
画素のRGB輝度値を記憶するイメージメモリとを備
え、部品隠面処理部により部品ごとの隠面処理を施し、
部品シェーディング処理部で計算した部品の色データを
部品イメージメモリに、部品ZバッファメモリのZ値を
比較しながら転送することによって部品ごとの画像デー
タを作成し、全体画面内では各部品の深度値は部品ごと
に一定の値として隠面処理部により隠面処理を施し、部
品ごとの画像データをイメージメモリにZバッファメモ
リのZ値を比較しながら転送し、画面表示している。
【0007】
【作用】すなわち、本発明によれば、一旦部品ごとに隠
面処理を施し、全体画面内での各部品の深度値は部品ご
とに一定の値として画像データを作成し、この画像デー
タを全体のイメージメモリにZ値を比較しながら転送す
ることによって部品の突き抜けを回避することが可能と
なる。
面処理を施し、全体画面内での各部品の深度値は部品ご
とに一定の値として画像データを作成し、この画像デー
タを全体のイメージメモリにZ値を比較しながら転送す
ることによって部品の突き抜けを回避することが可能と
なる。
【0008】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【0009】図1は本発明の一実施例の3次元画像生成
装置の構成を示すブロック図である。
装置の構成を示すブロック図である。
【0010】図1において、本実施例の3次元画像生成
装置は、CPU101と、制御用ROM102と、制御
用RAM103と、アニメーション制御部104と、モ
デルデータメモリ105と、システムバス106と、部
品に対する部品隠面処理部107と、部品に対する部品
Zバッファメモリ108と、部品に対する部品シェーデ
ィング処理部109と、部品に対する部品イメージメモ
リ110と、画面全体に対する隠面処理部111と、画
面全体に対するZバッファメモリ112と、画面全体に
対するイメージメモリ113と、モニター114とで構
成されている。
装置は、CPU101と、制御用ROM102と、制御
用RAM103と、アニメーション制御部104と、モ
デルデータメモリ105と、システムバス106と、部
品に対する部品隠面処理部107と、部品に対する部品
Zバッファメモリ108と、部品に対する部品シェーデ
ィング処理部109と、部品に対する部品イメージメモ
リ110と、画面全体に対する隠面処理部111と、画
面全体に対するZバッファメモリ112と、画面全体に
対するイメージメモリ113と、モニター114とで構
成されている。
【0011】次に、本実施例の3次元画像生成装置によ
るアニメーションの作成について図面を参照して説明す
る。
るアニメーションの作成について図面を参照して説明す
る。
【0012】図2は本実施例の3次元画像生成装置のモ
デルデータメモリ105の内部データ構成を示す図であ
る。
デルデータメモリ105の内部データ構成を示す図であ
る。
【0013】この例では最大255個の部品データが格
納されている。1つの部品は1つの基準座標及び複数の
ポリゴンから形成されており、部品毎に区切られた領域
に格納される。
納されている。1つの部品は1つの基準座標及び複数の
ポリゴンから形成されており、部品毎に区切られた領域
に格納される。
【0014】図3は本実施例の3次元画像生成装置のC
PU101内部の処理を示すフローチャート、図4は本
実施例の3次元画像生成装置でアニメーションを作成し
た場合の例を示す図である。図1〜図3において、例え
ば、あらかじめモデルデータメモリ105内に形状のモ
デルデータが格納されおり、このモデルデータを基に画
像を生成する場合、まず1つの部品についてモデルデー
タメモリ105よりデータを読み込む(ステップ30
1)。次に部品Zバッファメモリ108をイニシャルし
(ステップ302)、部品隠面処理部107及び部品シ
ェーディング処理部109にて隠面処理及びシェーディ
ングを行う(ステップ303)。部品隠面処理部107
では部品を構成するポリゴン1つ1つについて1点づつ
部品Zバッファメモリ108内のZ値と比較を行い、手
前に位置している点についてはZ値の更新及びシェーデ
ィング処理を行い、点の色を決定する。決定した色デー
タは部品イメージメモリ110内に格納される。1つの
部品についてイメージデータが作成されたら全体画面で
の隠面処理を行う(ステップ305)。この際、1つの
部品のイメージデータのZ値は部品の基準座標における
Z値として処理を行う(ステップ304)。全体画面で
の隠面処理を行う場合、隠面処理部111では、部品イ
メージメモリ110内でイメージの存在する座標に対応
するZバッファメモリ112内のZ値と、イメージデー
タのZ値とを比較し、手前に位置している点についての
み色データをイメージメモリ110に書き込み、Z値デ
ータをZバッファメモリ112内に書き込む。
PU101内部の処理を示すフローチャート、図4は本
実施例の3次元画像生成装置でアニメーションを作成し
た場合の例を示す図である。図1〜図3において、例え
ば、あらかじめモデルデータメモリ105内に形状のモ
デルデータが格納されおり、このモデルデータを基に画
像を生成する場合、まず1つの部品についてモデルデー
タメモリ105よりデータを読み込む(ステップ30
1)。次に部品Zバッファメモリ108をイニシャルし
(ステップ302)、部品隠面処理部107及び部品シ
ェーディング処理部109にて隠面処理及びシェーディ
ングを行う(ステップ303)。部品隠面処理部107
では部品を構成するポリゴン1つ1つについて1点づつ
部品Zバッファメモリ108内のZ値と比較を行い、手
前に位置している点についてはZ値の更新及びシェーデ
ィング処理を行い、点の色を決定する。決定した色デー
タは部品イメージメモリ110内に格納される。1つの
部品についてイメージデータが作成されたら全体画面で
の隠面処理を行う(ステップ305)。この際、1つの
部品のイメージデータのZ値は部品の基準座標における
Z値として処理を行う(ステップ304)。全体画面で
の隠面処理を行う場合、隠面処理部111では、部品イ
メージメモリ110内でイメージの存在する座標に対応
するZバッファメモリ112内のZ値と、イメージデー
タのZ値とを比較し、手前に位置している点についての
み色データをイメージメモリ110に書き込み、Z値デ
ータをZバッファメモリ112内に書き込む。
【0015】以上ステップ301からステップ305の
処理をモデルデータメモリ105内の全ての部品につい
て処理を行い(ステップ306)、イメージメモリ11
3の内容をモニター114の画面に表示する(ステップ
307)。
処理をモデルデータメモリ105内の全ての部品につい
て処理を行い(ステップ306)、イメージメモリ11
3の内容をモニター114の画面に表示する(ステップ
307)。
【0016】以上で1画面の描画が終了するが、アニメ
ーションを表示するにはステップ301から307の処
理を、モデルデータを少しずつ変化させながら繰り返し
処理することによって実現する。この際、アニメーショ
ン制御部104では、変形または移動などのアニメーシ
ョンに対するモデルデータの更新および繰り返し処理の
タイミングを与える。このタイミングをソフトウェアで
監視することによって時間の経過に対して表示する画面
を変化させることが可能となり、アニメーション表示が
実現できる。
ーションを表示するにはステップ301から307の処
理を、モデルデータを少しずつ変化させながら繰り返し
処理することによって実現する。この際、アニメーショ
ン制御部104では、変形または移動などのアニメーシ
ョンに対するモデルデータの更新および繰り返し処理の
タイミングを与える。このタイミングをソフトウェアで
監視することによって時間の経過に対して表示する画面
を変化させることが可能となり、アニメーション表示が
実現できる。
【0017】尚、本実施例のソフトウェアは制御用RO
M102内に格納されており、制御用RAM103を作
業領域に使用して動作する。
M102内に格納されており、制御用RAM103を作
業領域に使用して動作する。
【0018】この様に、3次元画像を生成する際には部
品を1つづつ隠面処理及びシェーディング処理を施し、
部品1つについての画像データを作成してから全体画面
内で再び隠面処理を行うことによって部品同志の衝突に
よる画像の突き抜けを回避することが可能となる。ま
た、本実施例の3次元画像生成装置によってアニメーシ
ョンを作成した場合の例を図4に例示する。
品を1つづつ隠面処理及びシェーディング処理を施し、
部品1つについての画像データを作成してから全体画面
内で再び隠面処理を行うことによって部品同志の衝突に
よる画像の突き抜けを回避することが可能となる。ま
た、本実施例の3次元画像生成装置によってアニメーシ
ョンを作成した場合の例を図4に例示する。
【0019】以上、モデルデータメモリから部品データ
を読み込み、Zバッファ法隠面処理を施し、画面を表示
する場合の処理について例示した。しかしながら、隠面
処理法やシェーデイング法については様々なアルゴリズ
ムが知られており、他のアルゴリズムであるスキャンラ
イン法やレイトレーシング法などにおいても本発明を適
用できる。
を読み込み、Zバッファ法隠面処理を施し、画面を表示
する場合の処理について例示した。しかしながら、隠面
処理法やシェーデイング法については様々なアルゴリズ
ムが知られており、他のアルゴリズムであるスキャンラ
イン法やレイトレーシング法などにおいても本発明を適
用できる。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の3次元画
像生成装置は、3次元形状モデルデータの部品に対し
て、部品単位に隠面処理を行う部品隠面処理部と、部品
単位に表示画面の各画素の深度を記憶する部品Zバッフ
ァメモリと、各画素のRGB輝度値を計算する部品シェ
ーディング処理部と、RGB輝度値を記憶する部品イメ
ージメモリと、1画面全体に対する隠面処理部と、1画
面全体の各画素の深度を記憶するZバッファメモリと、
1画面全体の各画素のRGB輝度値を記憶するイメージ
メモリとを備え、一旦部品ごとに隠面処理を施し、全体
画面内での各部品の深度値は部品ごとに一定の値として
画像データを作成し、この画像データを全体のイメージ
メモリにZ値を比較しながら転送することにより、部品
の突き抜けを回避できるという効果がある。
像生成装置は、3次元形状モデルデータの部品に対し
て、部品単位に隠面処理を行う部品隠面処理部と、部品
単位に表示画面の各画素の深度を記憶する部品Zバッフ
ァメモリと、各画素のRGB輝度値を計算する部品シェ
ーディング処理部と、RGB輝度値を記憶する部品イメ
ージメモリと、1画面全体に対する隠面処理部と、1画
面全体の各画素の深度を記憶するZバッファメモリと、
1画面全体の各画素のRGB輝度値を記憶するイメージ
メモリとを備え、一旦部品ごとに隠面処理を施し、全体
画面内での各部品の深度値は部品ごとに一定の値として
画像データを作成し、この画像データを全体のイメージ
メモリにZ値を比較しながら転送することにより、部品
の突き抜けを回避できるという効果がある。
【図1】本発明の一実施例の3次元画像生成装置の構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図2】本実施例の3次元画像生成装置のモデルデータ
メモリ105の内部データ構成を示す図である。
メモリ105の内部データ構成を示す図である。
【図3】本実施例の3次元画像生成装置のCPU101
内部の処理を示すフローチャートである。
内部の処理を示すフローチャートである。
【図4】本実施例の3次元画像生成装置でアニメーショ
ンを作成した場合の例を示す図である。
ンを作成した場合の例を示す図である。
【図5】従来例の3次元画像生成装置でアニメーション
を作成した場合の例を示す図である。
を作成した場合の例を示す図である。
101 CPU 102 制御用ROM 103 制御用RAM 104 アニメーション制御部 105 モデルデータメモリ 106 システムバス 107 部品隠面処理部 108 部品Zバッファメモリ 109 部品シェーディング処理部 110 部品イメージメモリ 111 隠面処理部 112 Zバッファメモリ 113 イメージメモリ 114 モニター
Claims (1)
- 【請求項1】 3次元形状モデルデータの部品に対して
部品単位に隠面処理を行う部品隠面処理部と、前記部品
単位に隠面処理された表示画面の各画素の深度を記憶す
る部品Zバッファメモリと、前記各画素のRGB輝度値
を計算する部品シェーディング処理部と、前記RGB輝
度値を記憶する部品イメージメモリと、前記部品Zバッ
ファメモリに記憶されている各画素の深度及び前記部品
イメージメモリに記憶されているRGB輝度値を使用し
て1画面全体に対して隠面処理を行う隠面処理部と、前
記1画面全体の各画素の深度であるZ値を記憶するZバ
ッファメモリと、前記1画面全体の各画素のRGB輝度
値を記憶するイメージメモリとを備え、前記部品隠面処
理部により部品ごとの隠面処理を施し、前記部品シェー
ディング処理部で計算した部品の色データを前記部品イ
メージメモリに、前記部品ZバッファメモリのZ値を比
較しながら転送することによって部品ごとの画像データ
を作成し、全体画面内では各部品の深度値は部品ごとに
一定の値として前記隠面処理部により隠面処理を施し、
前記部品ごとの画像データを前記イメージメモリに前記
ZバッファメモリのZ値を比較しながら転送し、画面表
示することを特徴とする3次元画像生成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26831392A JP2748798B2 (ja) | 1992-10-07 | 1992-10-07 | 3次元画像生成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26831392A JP2748798B2 (ja) | 1992-10-07 | 1992-10-07 | 3次元画像生成装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06119462A true JPH06119462A (ja) | 1994-04-28 |
JP2748798B2 JP2748798B2 (ja) | 1998-05-13 |
Family
ID=17456803
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26831392A Expired - Lifetime JP2748798B2 (ja) | 1992-10-07 | 1992-10-07 | 3次元画像生成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2748798B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005211510A (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Samii Kk | 画像表示装置及び遊技機 |
US7142207B2 (en) | 2001-10-15 | 2006-11-28 | Fujitsu Limited | Hierarchical sorting of linked objects in virtual three-dimensional space |
-
1992
- 1992-10-07 JP JP26831392A patent/JP2748798B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7142207B2 (en) | 2001-10-15 | 2006-11-28 | Fujitsu Limited | Hierarchical sorting of linked objects in virtual three-dimensional space |
JP2005211510A (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Samii Kk | 画像表示装置及び遊技機 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2748798B2 (ja) | 1998-05-13 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980120 |