JPH06301796A - 三次元画像生成方法及び三次元画像生成装置 - Google Patents
三次元画像生成方法及び三次元画像生成装置Info
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- JPH06301796A JPH06301796A JP9101393A JP9101393A JPH06301796A JP H06301796 A JPH06301796 A JP H06301796A JP 9101393 A JP9101393 A JP 9101393A JP 9101393 A JP9101393 A JP 9101393A JP H06301796 A JPH06301796 A JP H06301796A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 三次元コンピュータ・グラフィックスにおい
て、照明状態が変更しても照度の再計算を行なわずに、
照明状態の変更を反映することを目的とする。 【構成】 三次元物体の形状データ、属性データや、光
源データを保存する光源・形状データ保存部１１と、光
源を複数の光源集合に分類する光源集合生成部１５と、
光源集合ごとに照度計算を行なう照度計算部１２と、光
源集合ごとに照度を部分光源照度として保存する照度保
存部１３と、光源集合ごとに加算係数を入力する加算係
数入力部１７と、部分光源照度を加算係数により重み付
け加算する照度加算部１６と、部分光源照度の代表点が
異なる時に共通の代表点を持つ共通代表点部分光源照度
を作成する照度変換部１８とを備えた構成である。
て、照明状態が変更しても照度の再計算を行なわずに、
照明状態の変更を反映することを目的とする。 【構成】 三次元物体の形状データ、属性データや、光
源データを保存する光源・形状データ保存部１１と、光
源を複数の光源集合に分類する光源集合生成部１５と、
光源集合ごとに照度計算を行なう照度計算部１２と、光
源集合ごとに照度を部分光源照度として保存する照度保
存部１３と、光源集合ごとに加算係数を入力する加算係
数入力部１７と、部分光源照度を加算係数により重み付
け加算する照度加算部１６と、部分光源照度の代表点が
異なる時に共通の代表点を持つ共通代表点部分光源照度
を作成する照度変換部１８とを備えた構成である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、三次元コンピュータ・
グラフィックスの分野における三次元画像生成及び装置
に関するものである。
グラフィックスの分野における三次元画像生成及び装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、三次元コンピュータ・グラフィッ
クスの分野では、照度計算を効率的に行なう三次元画像
生成方法及び装置が必要となっている。以下、従来の三
次元画像生成方法及び装置の一例について図６を参照し
ながら説明する。
クスの分野では、照度計算を効率的に行なう三次元画像
生成方法及び装置が必要となっている。以下、従来の三
次元画像生成方法及び装置の一例について図６を参照し
ながら説明する。
【０００３】図６において、光源・形状データ保存部１
０１、照度計算部１０２、照度保存部１０３、画像表示
部１０４は、相互に接続されている。以上のように構成
された従来の三次元画像生成方法及び装置について、以
下その動作を説明する。
０１、照度計算部１０２、照度保存部１０３、画像表示
部１０４は、相互に接続されている。以上のように構成
された従来の三次元画像生成方法及び装置について、以
下その動作を説明する。
【０００４】光源・形状データ保存部１０１には、三次
元場面を構成する物体の位置、大きさなどを表す形状デ
ータや、物体の色・模様、光学特性などを表す属性デー
タ、あるいは、照明器具の位置、照明強度、配光特性な
どを表す光源データが格納されている。これら形状デー
タ、属性データ、あるいは、光源データは、三次元形状
モデラの利用や、属性モデラの利用により作成される。
元場面を構成する物体の位置、大きさなどを表す形状デ
ータや、物体の色・模様、光学特性などを表す属性デー
タ、あるいは、照明器具の位置、照明強度、配光特性な
どを表す光源データが格納されている。これら形状デー
タ、属性データ、あるいは、光源データは、三次元形状
モデラの利用や、属性モデラの利用により作成される。
【０００５】照度計算部１０２では、形状データ、属性
データ、光源データから物体の照度の計算を行なう。照
度計算の方法は、例えば、ラジオシティ法が用いられ
る。照度保存部１０３では、照度計算部１０２での照度
計算結果をディスク、メモリなどに保存する。画像表示
部１０４では、保存した照度計算結果を物体に写像し
て、物体の表示を行なう。画像表示の方法としては、テ
クスチャ・マッピング手法と同様に照度を物体に張り付
けるマッピング処理を行ない、Ｚバッファ法と呼ばれ
る、奥行き値を比較して三次元物体の面を描画するとい
った方法の組合せにより行なわれる。
データ、光源データから物体の照度の計算を行なう。照
度計算の方法は、例えば、ラジオシティ法が用いられ
る。照度保存部１０３では、照度計算部１０２での照度
計算結果をディスク、メモリなどに保存する。画像表示
部１０４では、保存した照度計算結果を物体に写像し
て、物体の表示を行なう。画像表示の方法としては、テ
クスチャ・マッピング手法と同様に照度を物体に張り付
けるマッピング処理を行ない、Ｚバッファ法と呼ばれ
る、奥行き値を比較して三次元物体の面を描画するとい
った方法の組合せにより行なわれる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
上記のような従来の構成では、照度計算は全ての光源を
利用して一度に行なわれるため、照明器具の点灯の状況
あるいは光源強度などの照明状態が変化すれば、その都
度、照度計算を改めて行なう必要があるという問題が生
じていた。
上記のような従来の構成では、照度計算は全ての光源を
利用して一度に行なわれるため、照明器具の点灯の状況
あるいは光源強度などの照明状態が変化すれば、その都
度、照度計算を改めて行なう必要があるという問題が生
じていた。
【０００７】本発明は、上記従来の装置の課題を解決す
るもので、照明状態が変化しても照度の再計算を行なわ
ずに、その状態を反映する三次元画像生成方法及び三次
元画像生成装置を提供することを目的とするものであ
る。
るもので、照明状態が変化しても照度の再計算を行なわ
ずに、その状態を反映する三次元画像生成方法及び三次
元画像生成装置を提供することを目的とするものであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明では、光源を複数
の光源集合に分類する光源集合生成部と、光源集合ごと
に照度計算を行なう照度計算部と、光源集合ごとに照度
を部分光源照度として保存する照度保存部と、光源集合
ごとに加算係数を入力する加算係数入力部と、部分光源
照度を加算係数により重み付け加算する照度加算部と、
部分光源照度の代表点が異なる時に共通の代表点を持つ
共通代表点部分光源照度を作成する照度変換部とを備え
た構成である。
の光源集合に分類する光源集合生成部と、光源集合ごと
に照度計算を行なう照度計算部と、光源集合ごとに照度
を部分光源照度として保存する照度保存部と、光源集合
ごとに加算係数を入力する加算係数入力部と、部分光源
照度を加算係数により重み付け加算する照度加算部と、
部分光源照度の代表点が異なる時に共通の代表点を持つ
共通代表点部分光源照度を作成する照度変換部とを備え
た構成である。
【０００９】
【作用】本発明では、光源集合生成部で光源を複数の光
源集合に分類し、照度計算部で光源集合ごとに照度計算
を行ない、照度保存部で部分光源照度として保存し、加
算係数入力部により光源集合ごとに加算係数を入力し、
照度加算部で部分光源照度を重み付け加算する。また、
照度変換部で、部分光源照度の代表点が異なる際に共通
代表点を持つ共通代表点部分光源照度を作成する。
源集合に分類し、照度計算部で光源集合ごとに照度計算
を行ない、照度保存部で部分光源照度として保存し、加
算係数入力部により光源集合ごとに加算係数を入力し、
照度加算部で部分光源照度を重み付け加算する。また、
照度変換部で、部分光源照度の代表点が異なる際に共通
代表点を持つ共通代表点部分光源照度を作成する。
【００１０】以上により、照度の再計算を行なわずに、
照明状態が変更した光源集合に対応する加算係数を変更
し、部分光源強度の重み付け加算を行なうことで照明状
態の変更を反映させることが可能となる。
照明状態が変更した光源集合に対応する加算係数を変更
し、部分光源強度の重み付け加算を行なうことで照明状
態の変更を反映させることが可能となる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。図１は本発明の一実施例における
三次元画像生成方法及び装置の構成を表す図、図２は画
像生成までの流れを表す図、図３は照度データの保存を
表す図、図４は照度データの加算を表す図、図５は照明
状態の変更を表す図である。
照しながら説明する。図１は本発明の一実施例における
三次元画像生成方法及び装置の構成を表す図、図２は画
像生成までの流れを表す図、図３は照度データの保存を
表す図、図４は照度データの加算を表す図、図５は照明
状態の変更を表す図である。
【００１２】図１において、光源・形状データ保存部１
１は、三次元物体の物体情報、あるいは、光源の源情報
を保存する。物体情報は三次元物体の形状データや属性
データであり、光源情報は光源データである。照度計算
部１２では、物体の照度計算を光源集合ごとに行なう。
照度保存部１３では、照度計算部１２での照度計算結果
を光源ごとに部分光源照度として保存する。
１は、三次元物体の物体情報、あるいは、光源の源情報
を保存する。物体情報は三次元物体の形状データや属性
データであり、光源情報は光源データである。照度計算
部１２では、物体の照度計算を光源集合ごとに行なう。
照度保存部１３では、照度計算部１２での照度計算結果
を光源ごとに部分光源照度として保存する。
【００１３】画像表示部１４では、三次元物体の形状デ
ータ、属性データ、光源データと合成照度とから三次元
物体の画面表示する。光源集合生成部１５では、複数の
光源をいくつかの光源集合に分類する。照度加算部１６
では、加算係数に応じて部分光源照度に重み付け加算し
て合成照度とする。加算係数入力部１７では、各光源集
合ごとの部分光源照度の重み付け加算係数を入力する。
照度変換部１８では、照度保存部１３で保存された照度
を代表点を変換して別の照度して保存する。
ータ、属性データ、光源データと合成照度とから三次元
物体の画面表示する。光源集合生成部１５では、複数の
光源をいくつかの光源集合に分類する。照度加算部１６
では、加算係数に応じて部分光源照度に重み付け加算し
て合成照度とする。加算係数入力部１７では、各光源集
合ごとの部分光源照度の重み付け加算係数を入力する。
照度変換部１８では、照度保存部１３で保存された照度
を代表点を変換して別の照度して保存する。
【００１４】以上により構成された三次元画像生成装置
において、図１、図２、図３、図４、図５を用いてその
動作を説明する。まず、光源・形状データ保存部１１
に、三次元物体の位置、大きさなどを表す形状データ
や、物体表面の色・模様、物体表面の光学特性を表す属
性データ、あるいは、照明器具の位置、照明強度、配光
特性などを表す光源データが格納されている。これら形
状データ、属性データ、あるいは、光源データは、三次
元形状モデラの利用や、属性モデラの利用により作成さ
れる。
において、図１、図２、図３、図４、図５を用いてその
動作を説明する。まず、光源・形状データ保存部１１
に、三次元物体の位置、大きさなどを表す形状データ
や、物体表面の色・模様、物体表面の光学特性を表す属
性データ、あるいは、照明器具の位置、照明強度、配光
特性などを表す光源データが格納されている。これら形
状データ、属性データ、あるいは、光源データは、三次
元形状モデラの利用や、属性モデラの利用により作成さ
れる。
【００１５】三次元物体の形状は、多面体の集合で表さ
れ、多面体の各頂点で三次元座標位置が表される。物体
表面の色・模様は、テクスチャと呼ばれる画像で表され
る。テクスチャは、スキャナ等で物体表面の模様を読み
込むことにより作成される。光学特性は、物体表面の
艶、反射を表す鏡面反射、拡散反射成分の大きさ、ある
いは、ハイライト色などである。照明器具の配光特性
は、照明器具の照射強度と照射方向の関係を表したもの
である。
れ、多面体の各頂点で三次元座標位置が表される。物体
表面の色・模様は、テクスチャと呼ばれる画像で表され
る。テクスチャは、スキャナ等で物体表面の模様を読み
込むことにより作成される。光学特性は、物体表面の
艶、反射を表す鏡面反射、拡散反射成分の大きさ、ある
いは、ハイライト色などである。照明器具の配光特性
は、照明器具の照射強度と照射方向の関係を表したもの
である。
【００１６】光源集合生成部１５では、光源・形状デー
タ保存部１１の光源データを照度計算を行なう単位であ
る光源集合ごとに分類するものである。光源集合は、照
明器具ごとに一つづつ作成したり、あるいは、朝、夜と
いった同じ状況で用いられるいくつかの照明器具を集め
て一つの集合となるように作成される。照明器具をモデ
ルする時に、例えば白熱球などの電灯は点光源一つで表
されるが、棒状蛍光灯の場合には、複数の点光源の集合
で表される。光源集合生成部１５では、棒状蛍光灯を表
す複数の点光源を一つの光源集合とし、あるいは、複数
の蛍光灯をまとめて一つの光源集合とする。照明器具が
複雑に光源モデル化される場合も同様である。
タ保存部１１の光源データを照度計算を行なう単位であ
る光源集合ごとに分類するものである。光源集合は、照
明器具ごとに一つづつ作成したり、あるいは、朝、夜と
いった同じ状況で用いられるいくつかの照明器具を集め
て一つの集合となるように作成される。照明器具をモデ
ルする時に、例えば白熱球などの電灯は点光源一つで表
されるが、棒状蛍光灯の場合には、複数の点光源の集合
で表される。光源集合生成部１５では、棒状蛍光灯を表
す複数の点光源を一つの光源集合とし、あるいは、複数
の蛍光灯をまとめて一つの光源集合とする。照明器具が
複雑に光源モデル化される場合も同様である。
【００１７】照度計算部１２では、形状データ、属性デ
ータ、光源データから三次元物体の照度の計算を行な
う。照度計算の方法は例えば、ラジオシティ法が用いら
れる。ラジオシティ法は、光源の強度、配光特性、位置
と物体の位置、大きさ、物体表面の拡散反射率から三次
元物体の照度を算出する方法である。算出する際に、物
体表面上にいくつかの代表点を作成し、その代表点ごと
に算出を行なう。
ータ、光源データから三次元物体の照度の計算を行な
う。照度計算の方法は例えば、ラジオシティ法が用いら
れる。ラジオシティ法は、光源の強度、配光特性、位置
と物体の位置、大きさ、物体表面の拡散反射率から三次
元物体の照度を算出する方法である。算出する際に、物
体表面上にいくつかの代表点を作成し、その代表点ごと
に算出を行なう。
【００１８】代表点の定め方の例として表面上の面積が
同じ程度となるように物体表面を多角形分割して、その
多角形の中心とする方法がある。三次元場面で一度計算
を行なえば、 物体の位置、光源の位置、強度が変更し
ない限り再計算の必要がない。照度計算部１２で照度計
算する三次元場面は、物体の構成は同じとし、用いる光
源だけを光源集合生成部１５により作成した光源集合と
する。そして、光源集合の数だけ照度計算を行なう。
同じ程度となるように物体表面を多角形分割して、その
多角形の中心とする方法がある。三次元場面で一度計算
を行なえば、 物体の位置、光源の位置、強度が変更し
ない限り再計算の必要がない。照度計算部１２で照度計
算する三次元場面は、物体の構成は同じとし、用いる光
源だけを光源集合生成部１５により作成した光源集合と
する。そして、光源集合の数だけ照度計算を行なう。
【００１９】照度保存部１３では、照度計算部１２での
計算を行なった各光源集合ごとの照度計算結果をディス
ク、メモリなどに保存する。照度計算は物体単位に行な
われるため、これらを区別可能なように作成される。図
３に、照度データの保存の概要を示している。図３で
は、桁方向に光源集合に対応する照度データを、行方向
で物体の代表点に対応する照度データを表す。照度デー
タは物体表面の点を適当な計算精度に合わせて選んだ代
表点の照度値で表す。照度データの個数は、物体ごとに
異なるが光源ごとに変化しないように代表点を同じとす
る。
計算を行なった各光源集合ごとの照度計算結果をディス
ク、メモリなどに保存する。照度計算は物体単位に行な
われるため、これらを区別可能なように作成される。図
３に、照度データの保存の概要を示している。図３で
は、桁方向に光源集合に対応する照度データを、行方向
で物体の代表点に対応する照度データを表す。照度デー
タは物体表面の点を適当な計算精度に合わせて選んだ代
表点の照度値で表す。照度データの個数は、物体ごとに
異なるが光源ごとに変化しないように代表点を同じとす
る。
【００２０】光源ごとに代表点が異なる場合は、代表点
が同じとなるように適当な補間を照度データに対して施
す。物体１の光源１に対応する照度が、代表点順に0.
1、0.2、0.3、…と表され、光源２に対応する照度は、
同じ代表点順に0.9、0.8、0.9…と表されている。ま
た、物体２の光源１に対応する照度が、代表点順に0.
3、0.3、0.4、…と表され、光源２に対応する照度は、
同じ代表点順に1.2、1.5、1.6…と表されている。
が同じとなるように適当な補間を照度データに対して施
す。物体１の光源１に対応する照度が、代表点順に0.
1、0.2、0.3、…と表され、光源２に対応する照度は、
同じ代表点順に0.9、0.8、0.9…と表されている。ま
た、物体２の光源１に対応する照度が、代表点順に0.
3、0.3、0.4、…と表され、光源２に対応する照度は、
同じ代表点順に1.2、1.5、1.6…と表されている。
【００２１】照度加算部１６では、各光源集合ごとに計
算した部分光源照度を各三次元物体ごとに加算係数部１
７で入力する加算係数に応じて重み付け加算し、一つの
照度とする。照度変換部１８では、照度加算部で１６で
加算しようとする部分光源照度の物体の代表点が異なっ
た時に、物体の共通の代表点を算出し、その共通の代表
点に応じた照度を作成し保存する。共通の代表点は、例
えば、物体表面の代表点を改めてとり直すことによって
定める。そして、既に作成された照度を、これら代表点
に合致するように補間を行なうことにより共通の代表点
を持つ照度を作成することが可能である。
算した部分光源照度を各三次元物体ごとに加算係数部１
７で入力する加算係数に応じて重み付け加算し、一つの
照度とする。照度変換部１８では、照度加算部で１６で
加算しようとする部分光源照度の物体の代表点が異なっ
た時に、物体の共通の代表点を算出し、その共通の代表
点に応じた照度を作成し保存する。共通の代表点は、例
えば、物体表面の代表点を改めてとり直すことによって
定める。そして、既に作成された照度を、これら代表点
に合致するように補間を行なうことにより共通の代表点
を持つ照度を作成することが可能である。
【００２２】加算係数入力部１７では、各光源集合ごと
の強度係数を入力する。光源を消灯するには加算係数を
０とする。また、点灯するには加算係数を１とする。光
源強度を変化するには加算係数の値を変更することで実
現が可能である。加算係数をすべて１とすることによ
り、照明状態が変更されない最初の状況を表すことがで
きる。これら加算係数による重み付けにより、照度計算
終了後でも光源の状況の変化を表すことができる。
の強度係数を入力する。光源を消灯するには加算係数を
０とする。また、点灯するには加算係数を１とする。光
源強度を変化するには加算係数の値を変更することで実
現が可能である。加算係数をすべて１とすることによ
り、照明状態が変更されない最初の状況を表すことがで
きる。これら加算係数による重み付けにより、照度計算
終了後でも光源の状況の変化を表すことができる。
【００２３】図４に、照度データの加算の概念を表す。
図４では、光源１の強度はそのままで、光源２が消灯し
たとき、光源３の強度が半減した様子を表し、それぞれ
の加算係数は1.0、0.0、0.5である。照度加算を行なっ
たあとの合成照度は、0.3,0.4,0.6…と表される。物体
４の一つの代表点の光源１、光源２、光源３に対する照
度データをＸ、Ｙ、Ｚと表すと、合成照度は（数１）の
様に表現される。
図４では、光源１の強度はそのままで、光源２が消灯し
たとき、光源３の強度が半減した様子を表し、それぞれ
の加算係数は1.0、0.0、0.5である。照度加算を行なっ
たあとの合成照度は、0.3,0.4,0.6…と表される。物体
４の一つの代表点の光源１、光源２、光源３に対する照
度データをＸ、Ｙ、Ｚと表すと、合成照度は（数１）の
様に表現される。
【００２４】 １．０Ｘ＋０．５Ｚ ・・・ （数１） 画像表示部１４では、照度を反映しながら、三次元物体
の表示を行なう。画像表示の方法としては、テクスチャ
・マッピング手法と同様に照度を物体表面に張り付ける
マッピング処理を行ない、Ｚバッファ法と呼ばれる、奥
行き値を比較して三次元物体の面を描画するといった方
法の組合せにより行なわれる。画像表示部１４での画像
生成結果と加算係数入力部１７での加算係数入力を行な
うことで対話的に変更が可能となる。
の表示を行なう。画像表示の方法としては、テクスチャ
・マッピング手法と同様に照度を物体表面に張り付ける
マッピング処理を行ない、Ｚバッファ法と呼ばれる、奥
行き値を比較して三次元物体の面を描画するといった方
法の組合せにより行なわれる。画像表示部１４での画像
生成結果と加算係数入力部１７での加算係数入力を行な
うことで対話的に変更が可能となる。
【００２５】図５(a)に照明状態変更前の様子と、図５
(b)に照明状態変更後の様子の一例を表す。図５では、
左側に光源に対応する加算係数入力の手段をスライダ形
式で表している。変更前では光源１、光源２、光源３が
点灯されており、変更後では光源２を消灯した。
(b)に照明状態変更後の様子の一例を表す。図５では、
左側に光源に対応する加算係数入力の手段をスライダ形
式で表している。変更前では光源１、光源２、光源３が
点灯されており、変更後では光源２を消灯した。
【００２６】図２に画像生成までの流れを示す。光源・
形状データ入力２１では、光源・形状データ保存部１１
に物体情報、光源情報を入力する。光源集合生成２２で
は、光源集合生成部１５で光源を光源集合に分類する。
照度計算２３では、照度計算部１２で光源集合ごとに照
度計算を行なう。照度保存２４では、照度保存部１３で
部分光源照度の保存をなう。
形状データ入力２１では、光源・形状データ保存部１１
に物体情報、光源情報を入力する。光源集合生成２２で
は、光源集合生成部１５で光源を光源集合に分類する。
照度計算２３では、照度計算部１２で光源集合ごとに照
度計算を行なう。照度保存２４では、照度保存部１３で
部分光源照度の保存をなう。
【００２７】光源全てについて、照度計算、照度保存が
終了したかどうかを確認したあと、加算係数入力２５で
は、加算係数入力部１７で光源集合ごとに加算係数の入
力をする。照度変換２６では、部分光源照度の代表点が
異なる際に照度変換部１８で共通な代表点を持つ共通代
表点部分光源照度に変換する。照度加算２７では、照度
加算部１６で部分光源照度を加算する。画像表示２８で
は、画像表示部１４で部分光源照度を物体に写像して画
像表示を行なう。
終了したかどうかを確認したあと、加算係数入力２５で
は、加算係数入力部１７で光源集合ごとに加算係数の入
力をする。照度変換２６では、部分光源照度の代表点が
異なる際に照度変換部１８で共通な代表点を持つ共通代
表点部分光源照度に変換する。照度加算２７では、照度
加算部１６で部分光源照度を加算する。画像表示２８で
は、画像表示部１４で部分光源照度を物体に写像して画
像表示を行なう。
【００２８】図２に示す様に、画像生成の手順は、物体
情報、光源情報を入力する光源・形状データ入力２１と
光源を複数の集合に分類する光源集合生成２２とが順次
行なわれ、光源集合の数だけ各光源集合について照度計
算２３と照度保存２４を行なう。そして、光源集合ごと
に加算係数入力２５と、部分光源照度の代表点が異なる
際の照度変換２６と、部分光源照度を加算する照度加算
２７と部分光源照度の写像による画像表示２８を照明状
態の変更に応じて必要回数だけ繰り返す。
情報、光源情報を入力する光源・形状データ入力２１と
光源を複数の集合に分類する光源集合生成２２とが順次
行なわれ、光源集合の数だけ各光源集合について照度計
算２３と照度保存２４を行なう。そして、光源集合ごと
に加算係数入力２５と、部分光源照度の代表点が異なる
際の照度変換２６と、部分光源照度を加算する照度加算
２７と部分光源照度の写像による画像表示２８を照明状
態の変更に応じて必要回数だけ繰り返す。
【００２９】新たに光源が追加された時には、追加され
た光源に対して、光源情報の入力である光源・形状デー
タ入力２１、光源集合生成２２が行なわれ、新たな光源
について照度計算２３と照度保存２４が行なわれる。そ
して、加算係数入力２５と照度変換２６と照度加算２７
により、既に計算されている部分光源照度あるいは合成
照度と新たな光源の照度計算の結果とを加算する。加算
した照度をもとに画像表示２８を行なう。
た光源に対して、光源情報の入力である光源・形状デー
タ入力２１、光源集合生成２２が行なわれ、新たな光源
について照度計算２３と照度保存２４が行なわれる。そ
して、加算係数入力２５と照度変換２６と照度加算２７
により、既に計算されている部分光源照度あるいは合成
照度と新たな光源の照度計算の結果とを加算する。加算
した照度をもとに画像表示２８を行なう。
【００３０】尚、本実施例では光源集合生成部１５で光
源をいくつかの集合に分けているが、予め光源集合を作
成して光源・形状データ保存部１１に保存しておいても
よい。また、加算係数入力部１７で、光源集合ごとに加
算係数を入力しているが、予め加算係数の値の組を作成
しておき、一括で変更してもよい。
源をいくつかの集合に分けているが、予め光源集合を作
成して光源・形状データ保存部１１に保存しておいても
よい。また、加算係数入力部１７で、光源集合ごとに加
算係数を入力しているが、予め加算係数の値の組を作成
しておき、一括で変更してもよい。
【００３１】
【発明の効果】以上のように本発明では、光源集合生成
部で光源を複数の光源集合に分類し、照度計算部で光源
集合ごとに照度計算を行ない、照度保存部で部分光源照
度として保存し、加算係数入力部により光源集合ごとに
加算係数を入力し、照度加算部で照度光源照度を重み付
け加算することにより、照明状態が変更しても照度の再
計算を行なわずに、加算係数を変更して部分光源照度の
重み付け加算を行なうことで照明状態の変更を画像生成
に反映させる。
部で光源を複数の光源集合に分類し、照度計算部で光源
集合ごとに照度計算を行ない、照度保存部で部分光源照
度として保存し、加算係数入力部により光源集合ごとに
加算係数を入力し、照度加算部で照度光源照度を重み付
け加算することにより、照明状態が変更しても照度の再
計算を行なわずに、加算係数を変更して部分光源照度の
重み付け加算を行なうことで照明状態の変更を画像生成
に反映させる。
【図１】本発明の一実施例における三次元画像生成装置
の構成を表すブロック図
の構成を表すブロック図
【図２】画像生成までの流れを表す図
【図３】照度データの保存を表す図
【図４】照度データの加算を表す図
【図５】(a)は照明状態の変更前を表す図 (b)は照明状態の変更後を表す図
【図６】従来の三次元画像生成方法及び装置の構成を表
すブロック図
すブロック図
１１ 光源・形状データ保存部 １２ 照度計算部 １３ 照度保存部 １４ 画像表示部 １５ 光源集合生成部 １６ 照度加算部 １７ 加算係数入力部 １８ 照度変換部 ２１ 光源・形状データ入力 ２２ 光源集合生成 ２３ 照度計算 ２４ 照度保存 ２５ 加算係数入力 ２６ 照度変換 ２７ 照度加算 ２８ 画像表示
Claims (10)
- 【請求項１】三次元場面中の物体の位置と光学特性を表
す物体情報と光源の位置と強度と配光特性を表す光源情
報を保存する光源・形状データ保存部と、前記光源・形
状データ保存部で保存した光源を一つ以上の光源集合に
分類する光源集合生成部と、前記物体の表面の代表点を
一つ以上定め前記代表点での照度を前記物体情報と前記
光源情報とから算出する照度計算部と、前記照度計算部
の照度計算結果を前記代表点ごとに保存する照度保存部
と、前記照度保存部で前記代表点に対して複数の照度が
保存されているとき前記複数の照度を前記代表点ごとに
加算することで合成照度を生成し保存する照度加算部
と、前記物体の照度を前記物体に写像し前記物体情報と
から画像生成する画像表示部とを用い、前記光源集合生
成部で分類した前記光源集合ごとに前記物体の代表点の
照度計算を前記物体情報と前記光源集合に含まれる光源
に関しての前記光源情報とから行い、前記照度保存部で
部分光源照度として前記光源集合ごとに保存し、前記照
度加算部で複数の前記部分光源照度を前記代表点ごとに
加算して合成照度を作成し保存し、前記画像表示部で前
記合成照度あるいは一つの前記部分光源照度を前記物体
に写像し画像生成することを特徴とする三次元画像生成
方法。 - 【請求項２】光源集合ごとに加算係数を入力する加算係
数入力部を備え、照度加算部で、前記光源集合ごとに照
度保存部で保存した部分光源照度に前記加算係数を乗じ
て加算することで合成照度を作成し保存し、あるいは一
つの前記部分光源照度に前記加算係数を乗じて重み付き
部分光源照度として保存し、画像表示部で前記合成照度
あるいは前記重み付き部分光源照度を前記物体に写像し
画像生成することを特徴とする請求項１記載の三次元画
像生成方法。 - 【請求項３】加算係数入力部での加算係数の入力を、画
像生成結果を参照しながら対話的に行なうことを特徴と
する請求項２記載の三次元画像生成方法。 - 【請求項４】光源・形状データ保存部に新たに光源が追
加された際に、光源集合生成部では追加された前記光源
から追加光源集合を作成し、照度計算部では前記追加光
源集合に対して照度計算を行ない、照度保存部では前記
追加光源集合の照度計算結果を追加光源照度として保存
し、照度加算部では既に計算されて前記照度保存部に保
存されている部分光源照度と前記追加光源照度とを加算
した合成照度を作成し保存し、画像表示部では前記合成
照度あるいは前記追加光源照度を物体に写像して画像生
成することを特徴とする請求項２記載の画像生成方法。 - 【請求項５】照度保存部で保存された照度に対して照度
計算の代表点を変換した照度を作成する照度変換部を備
え、照度計算部での照度計算の際に物体の代表点の位置
あるいは数が光源集合ごとに異なり、照度保存部で前記
物体の代表点の位置あるいは数が異なったまま部分光源
照度として保存した際に、照度加算部で加算する全ての
部分光源照度に対して前記照度変換部で前記物体ごとに
共通の代表点を定め前記共通の代表点を持つ照度とした
共通代表点部分光源照度を作成し保存し、前記照度加算
部で前記共通代表点部分光源照度を加算することで合成
照度とすることを特徴とする請求項１記載の画像生成方
法。 - 【請求項６】三次元場面中の物体の位置と光学特性を表
す物体情報と光源の位置と強度と配光特性を表す光源情
報を保存する光源・形状データ保存部と、前記光源・形
状データ保存部で保存した光源を一つ以上の光源集合に
分類する光源集合生成部と、前記物体の表面の代表点を
一つ以上定め前記代表点での照度を前記物体情報と前記
光源情報とから算出する照度計算部と、前記照度計算部
の照度計算結果を前記代表点ごとに保存する照度保存部
と、前記照度保存部で前記代表点に対して複数の照度が
保存されているとき前記複数の照度を前記代表点ごとに
加算することで合成照度を生成し保存する照度加算部
と、前記物体の照度を前記物体に写像し前記物体情報と
から画像生成する画像表示部とを備え、前記照度計算部
では前記光源集合生成部で分類した前記光源集合ごとに
前記物体の代表点の照度計算を前記物体情報と前記光源
集合に含まれる光源に関しての前記光源情報とから行
い、前記照度保存部では前記照度計算部での照度計算結
果を部分光源照度として前記光源集合ごとに保存し、前
記照度加算部では複数の前記部分光源照度を前記代表点
ごとに加算して合成照度を作成し保存し、前記画像表示
部では前記合成照度あるいは一つの前記部分光源照度を
前記物体に写像し画像生成することを特徴とする三次元
画像生成装置。 - 【請求項７】光源集合ごとに加算係数を入力する加算係
数入力部を備え、照度加算部では、前記光源集合ごとに
照度保存部で保存した部分光源照度に前記加算係数を乗
じて加算することで合成照度を作成し保存し、あるいは
一つの前記部分光源照度に前記加算係数を乗じて重み付
き部分光源照度として保存し、画像表示部で前記合成照
度あるいは前記重み付き部分光源照度を前記物体に写像
し画像生成することを特徴とする請求項６記載の三次元
画像生成装置。 - 【請求項８】画像生成結果を参照しながら対話的に加算
係数を入力する加算係数入力部を備えることを特徴とす
る請求項７記載の三次元画像生成装置。 - 【請求項９】光源・形状データ保存部に新たに光源が追
加された際に、光源集合生成部では追加された前記光源
から追加光源集合を作成し、照度計算部では前記追加光
源集合に対して照度計算を行ない、照度保存部では前記
追加光源集合の照度計算結果を追加光源照度として保存
し、照度加算部では既に計算されて前記照度保存部に保
存されている部分光源照度と前記追加光源照度とを加算
した合成照度を作成し保存し、画像表示部では前記合成
照度あるいは前記追加光源照度を物体に写像して画像生
成することを特徴とする請求項７記載の画像生成装置。 - 【請求項１０】照度保存部で保存された照度に対して照
度計算の代表点を変換した照度を作成する照度変換部を
備え、照度計算部での照度計算の際に物体の代表点の位
置あるいは数が光源集合ごとに異なり、照度保存部で前
記物体の代表点の位置あるいは数が異なったまま部分光
源照度として保存した際に、前記照度変換部では照度加
算部で加算する全ての部分光源照度に対して前記物体ご
とに共通の代表点を定め前記共通の代表点を持つ照度と
した共通代表点部分光源照度を作成し保存し、前記照度
加算部では前記共通代表点部分光源照度を加算すること
で合成照度とすることを特徴とする請求項６記載の画像
生成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9101393A JPH06301796A (ja) | 1993-04-19 | 1993-04-19 | 三次元画像生成方法及び三次元画像生成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9101393A JPH06301796A (ja) | 1993-04-19 | 1993-04-19 | 三次元画像生成方法及び三次元画像生成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06301796A true JPH06301796A (ja) | 1994-10-28 |
Family
ID=14014667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9101393A Pending JPH06301796A (ja) | 1993-04-19 | 1993-04-19 | 三次元画像生成方法及び三次元画像生成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06301796A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007041876A (ja) * | 2005-08-03 | 2007-02-15 | Samii Kk | 画像表示装置及び画像表示プログラム |
| JP2007165995A (ja) * | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Ntt Data Corp | 画像生成装置、画像生成方法および画像生成プログラム |
| JP2008090854A (ja) * | 2007-11-02 | 2008-04-17 | Namco Bandai Games Inc | 画像生成システム、プログラム及び情報記憶媒体 |
| KR100900822B1 (ko) * | 2006-12-02 | 2009-06-04 | 한국전자통신연구원 | 실시간 재조명 렌더링 시스템 및 방법 |
| US9070206B2 (en) | 2009-05-30 | 2015-06-30 | Apple Inc. | Providing a visible light source in an interactive three-dimensional compositing application |
-
1993
- 1993-04-19 JP JP9101393A patent/JPH06301796A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007041876A (ja) * | 2005-08-03 | 2007-02-15 | Samii Kk | 画像表示装置及び画像表示プログラム |
| JP2007165995A (ja) * | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Ntt Data Corp | 画像生成装置、画像生成方法および画像生成プログラム |
| KR100900822B1 (ko) * | 2006-12-02 | 2009-06-04 | 한국전자통신연구원 | 실시간 재조명 렌더링 시스템 및 방법 |
| JP2008090854A (ja) * | 2007-11-02 | 2008-04-17 | Namco Bandai Games Inc | 画像生成システム、プログラム及び情報記憶媒体 |
| US9070206B2 (en) | 2009-05-30 | 2015-06-30 | Apple Inc. | Providing a visible light source in an interactive three-dimensional compositing application |
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