JPH06325151A - アニメーション編集装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明はコンピュータグラフィックス等でアニ
メーションを作成するためのアニメーション編集装置に
関し、アニメーションの編集作業効率の向上を図ること
を目的とする。 【構成】物体の形状を入力手段A1から入力される指示に
従い変形する形状変形処理手段A3と、物体の属性を編集
する属性編集手段A4と、物体の移動経路を編集する移動
経路編集手段A5と、アニメーションを作成するためのデ
ータを格納するアニメーションデータ格納手段A7とを具
備し、上記形状変形処理手段A3から変形後の物体の形状
データが供給され、形状データに基づき変形後の形状に
適合した属性を決定する変形後属性編集手段A6を設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はアニメーション編集装置
に係り、特にコンピュータグラフィックス等でアニメー
ションを作成するためのアニメーション編集装置に関す
る。

【０００２】近年、コンピュータを用いて図形や画像を
作成，処理するコンピュータグラフィックスはあらゆる
分野において利用されており、特にコンピュータアニメ
ーションは、建築，コマーシャルフィルム，教育，デザ
イン等の各種分野において幅広く応用されている。

【０００３】アニメーションにおいては、膨大な数の画
像を作成し編集する必要があり、これをコンピュータを
用いて処理することによりアニメーションの作成に要す
る時間を大幅に削減することができる。

【０００４】またコンピュータアニメーションは、画像
を構成する物体の形状及び属性を任意に変更しうるアニ
メーション編集装置により、より幅の広い編集処理が可
能となる。

【０００５】よって、物体の形状及び属性の変更処理を
効率的に行うことができるアニメーション編集装置が望
まれている。

【０００６】

【従来の技術】一般に、コンピュータグラフィックス等
でアニメーションを作成するためのアニメーション編集
装置は、物体の形状を変形させる機能、物体の属性（例
えば、物体の表面色，模様，凹凸等）を編集する機能，
物体の移動経路を編集する機能等を有している。このア
ニメーション編集装置は、上記各種機能を用いることに
より、例えばボールが弾むアニメーションや、ガムが伸
びるアニメーション等の様々なアニメーションを作成す
ることができる。この例では、ボールが弾むことによ
り、またガムが伸びることにより、ボール及びガム（以
下、総称して物体という）の形状は変形する。

【０００７】このように物体の形状が変形するアニメー
ションを作成（編集）しようとした場合、編集者はアニ
メーション編集装置の入力装置より物体の形状を変形さ
せる指示を行う。アニメーション編集装置はこの指示を
受け、物体の形状を変形させる機能を稼働させることに
より物体の変形処理を行う。この処理により、アニメー
ションにおいて物体の形状は変形する。

【０００８】上記のように物体の形状が変形することに
より、物体の属性も変化する。例えば、ボールとして赤
いボールを想定すると、弾む動作においてボールが地面
に押し付けられるとボールの表面は縮められ、属性であ
る色は濃い赤色となる。これに対して、ボールが地面か
ら弾むとボールの表面は伸ばされて薄い赤色となる。同
様にガムとして緑色のガムを想定すると、ガムが伸ばさ
れる前においては濃い緑色であっても、ガムが伸ばされ
ることによりガムの色は薄い緑色に変化する。

【０００９】このように物体は変形されることにより、
属性が変形前と変形後で変化することがある。従来、こ
の物体の変形に伴う属性変更は、編集者（オペレータ）
がアニメーション編集装置の入力装置より入力処理して
指示する構成とされていた。

【００１０】一方、アニメーション編集の手法の一つと
してマッピング処理がある。このマッピング処理によ
り、物体の属性として物体表面に模様や凹凸を付けるこ
とができる。この物体表面に模様等を張りつける手法を
マッピッングという。単純な計上の物体にマッピング処
理を施すことにより、複雑な形状や複雑な模様を表現す
ることが可能となる。このため、マッピッング処理はコ
ンピュータグラフィックスでは主要な手法となってい
る。

【００１１】図１９にマッピングの概念図を示す。図１
９（Ａ）はテクスチャ（模様）が施されたテクチチャマ
ップを示しており、図１９（Ｂ）はテクスチャが張りつ
けられる物体を示している。マッピッング処理を行うこ
とにより、図１９（Ｃ）に示されるようにテクスチャを
物体に容易に張り付けることができる。このマッピッン
グ処理の具体的な方法としては、物体上の或る点に対す
るテクチチャマップ上の対応点を求め、その点の色を物
体の色として表示する。

【００１２】また、上記したように、アニメーションを
作成する上で、物体の変形は多く利用される。このた
め、マッピングされた物体の変形も多々行われる。図１
９（Ｄ）はその一例であり、この例は図１９（Ｃ）に示
されたマッピング処理が行われた物体を縦方向に延ばす
ように変形させたものである。

【００１３】このようにマッピング処理が施された物体
の形状が変形するアニメーションを作成（編集）しよう
とした場合も、編集者はアニメーション編集装置の入力
装置より物体の形状を変形させる指示を行う。アニメー
ション編集装置はこの指示を受け、物体の形状を変形さ
せる機能を稼働させることにより物体の変形処理を行な
い、よってアニメーションにおいて物体の形状は変形す
る。

【００１４】上記のように物体の形状が変形することに
より物体の属性も変化するが、従来ではマッピング処理
が施された物体の変形に伴う属性変更も、編集者（オペ
レータ）がアニメーション編集装置の入力装置より入力
処理して指示する構成とされていた。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
アニメーション編集装置は、物体の形状変形と物体の属
性変更が独立して行われる構成とされていた。よって、
変形を伴う物体のアニメーション編集を行う際、単に形
状の変形処理を行っただけでは、物体は変形後も元の属
性（上記の例では元の色）のままで表現されてしまう。

【００１６】このように、ゴムや布等のように伸ばした
り縮めたりすることによりその属性を変化させる物体を
アニメーション表現する場合、従来のアニメーション編
集装置では、先ず形状を変形させ、続いてその変形によ
ってどのように属性が変わるかを思考錯誤で設定する必
要がある。このため、アニメーションの編集作業の作業
効率が悪化するという問題点があった。

【００１７】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、アニメーションの編集作業効率の向上を図りうる
アニメーション編集装置を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】図 1（Ａ）は本発明の原
理図であり、上記の問題点は以下に示す手段により解決
することができる。

【００１９】請求項１の発明は、 入力手段(A1)により
入力された物体の形状データに基づきアニメーションを
作成し表示手段(A2)にこのアニメーションを表示するア
ニメーション編集装置であり、物体の形状を上記入力手
段(A1)から入力される指示に従い変形する形状変形処理
手段(A3)と、上記物体の属性を編集する属性編集手段(A
4)と、物体の移動経路を編集する移動経路編集手段(A5)
と、上記アニメーションを作成するためのデータを格納
するアニメーションデータ格納手段(A7)とを具備するア
ニメーション編集装置において、上記形状変形処理手段
(A3)から変形後の物体の形状データが供給され、形状デ
ータに基づき変形後の形状に適合した属性を決定する変
形後属性編集手段(A6)を設けたことを特徴とするもので
る。

【００２０】請求項２の発明は、請求項１記載のアニメ
ーション編集装置において、属性編集手段(A4)と変形後
属性編集手段(A6)を一体化したことを特徴とするもので
ある。

【００２１】請求項３の発明は、請求項１または２のい
ずれかに記載のアニメーション編集装置において、上記
物体の表面に２次元または３次元画像であるテクスチャ
を張りつけるマッピング処理を行う描画手段(A9)を設け
ると共に、この描画手段(A9)が、上記変形後属性編集手
段(A6)で決定された物体変形後の形状データに基づき、
上記テクスチャに対して上記形状データに対応させて変
更処理を行いうる構成とし、この変更されたテクスチャ
に基づきマッピング処理を実行するよう構成してなるア
ニメーション編集装置。

【００２２】請求項４の発明は、請求項１または３のい
ずれかに記載のアニメーション編集装置において、上記
物体の形状変形に伴う属性の変更内容を該物体の種類毎
に分類した分類データを格納する分類データ格納手段(A
8)を設けると共に、上記変形後属性編集手段(A6)が、物
体の形状を変更することにより、分類データ格納手段(A
8)に格納された分類データに基づき、変形後の形状と物
体の種類とに応じた属性を決定する構成としたことを特
徴とする。

【００２３】請求項５の発明は、請求項１乃至は４のい
ずれかに記載のアニメーション編集装置において、上記
入力装置(A1)からの入力処理により、分類データ格納手
段(A8)に格納される分類データを編集可能な構成とした
ことを特徴とするものである。

【００２４】

【作用】請求項１の発明によれば、変形後属性編集手段
は形状変形処理手段から供給される変形後の物体の形状
データに基づき変形後の形状に適合した属性を決定する
ため、形状を変形することによって属性が変化するも
の、例えばゴムや布等を変形させるアニメーションを作
成する場合、形状を変形させるだけの簡単な操作だけで
属性も自動的に変更されるため、アニメーションの編集
作業を容易にでき作業効率を向上させることができる。

【００２５】請求項２の発明によれば、属性編集手段と
変形後属性編集手段を一体化することにより、アニメー
ション編集装置の構成を簡単化することができる。

【００２６】請求項３の発明によれば、テクスチャを物
体に張りつけるマッピング処理を行う描画手段が、上記
変形後属性編集手段で決定された物体変形後の形状デー
タに基づきテクスチャに対して変更処理を行い、この変
更されたテクスチャに基づきマッピング処理を行うた
め、マッピング処理においても形状を変形させるだけの
簡単な操作だけで属性を自動的に変更でき、アニメーシ
ョンの編集作業を容易にでき作業効率を向上させること
ができる。

【００２７】請求項４の発明によれば、分類データ格納
手段に物体の形状変形に伴う属性の変更内容を物体の種
類毎に分類した分類データを格納し、物体の形状を変更
することにより上記分類データ格納手段に格納された分
類データに基づき、変形後属性編集手段が変形後の形状
と物体の種類とに応じた属性を決定する構成とすること
により、属性の変更は物体の種類に応じても自動的に行
われるため、アニメーションの編集作業をより容易に行
うことができ、編集されるアニメーションの精度も向上
する。

【００２８】更に、請求項５の発明によれば、分類デー
タ格納手段に格納される分類データを編集可能な構成と
することにより、種々のアニメーションに対して本発明
構成のアニメーション編集装置を適用することが可能と
なる。

【００２９】

【実施例】次に本発明の実施例について図面と共に説明
する。図１（Ｂ）は本発明の一実施例であるアニメーシ
ョン編集装置１のブロック構成図である。同図を用いて
アニメーション編集装置１の全体構成について先ず説明
する。

【００３０】同図において、入力装置２はキーボードや
表示画面上のある一点を指示するポインティングデバイ
ス（例えばマウス（商品名））等の入力装置である。ア
ニメーションの編集処理を行う際必要な各種データは、
オペレータがこの入力装置２を用いて入力処理を行う。
入力装置２から入力された各種データは入力処理部３に
送られ、入力処理部３はこの各種データをコマンドに変
換してコマンド処理部４に送る。

【００３１】コマンド解析部４は、入力処理部３から送
られてくるコマンドを解析し、入力されたコマンドに対
応した処理を後述する各処理部５〜７に振り分ける。こ
のコマンド解析部４は、形状変形処理部５，属性編集部
６，移動経路編集部７に夫々接続されている。

【００３２】形状変形処理部５は、コマンド解析部４か
ら物体の形状を変形するためのデータが送られ、このデ
ータに基づき物体の形状変形処理を行う。具体的には、
予め与えられている変形前の物体の形状データに対して
座標変換処理を行い、変形後の物体の形状データ（以
下、変形後形状データという）を生成する。形状変形処
理部５で生成された変形後形状データは、アニメーショ
ンデータ格納部８に格納される。

【００３３】属性編集部６は、コマンド解析部４から物
体の属性を編集するための編集データが送られ、この編
集データに基づき物体の属性データを編集する。また本
発明に係る属性編集部６は、コマンド解析部４から送ら
れる編集データと別個に、前記した形状変形処理部５で
生成される変形後形状データも送られる構成とされてい
る。

【００３４】属性編集部６は、この形状変形処理部５か
ら送られる変形後形状データに基づき、物体の変形に伴
う属性の編集を行うことにより属性データ（特に、この
データを変形後属性データという）を生成する。属性編
集部６で生成された変形後属性データは、アニメーショ
ンデータ格納部８に格納される。尚、属性編集部６が実
行する形状変形処理部５から送られる変形後形状データ
に基づき変形後属性データを生成する処理は、後述する
ように本願発明の特徴となる処理である。

【００３５】移動経路編集部７は、コマンド解析部４か
ら編集データを受け取り、この編集データに基づき物体
の移動経路を編集し移動経路データを生成する。移動経
路編集部７で生成された移動経路データはアニメーショ
ンデータ格納部８に格納される。

【００３６】上記したように、形状変形処理部５，属性
編集部６，移動経路編集部７は夫々アニメーションデー
タ格納部８に接続されており、形状変形処理部５で生成
される変形後形状データ，属性編集部６で生成される属
性データ及び変形後属性データ，移動経路編集部７で生
成される移動経路データはアニメーションデータ格納部
８に格納される。

【００３７】一方、アニメーションデータ格納部８はレ
ンダリング部９と接続されており、アニメーションデー
タ格納部８に格納された各データはレンダリング部９に
送られる構成とされている。このレンダリング部９は、
アニメーションデータ格納部８から送られる各種データ
（変形後形状データ，属性データ，変形後属性データ，
移動経路データ）に基づき画像やアニメーションを作成
する処理を行う。レンダリング部９で生成された画像や
アニメーションの情報（以下、アニメーションデータと
いう）は、レンダリング部９から再びコマンド解析部４
に送られる。

【００３８】コマンド解析部４は、レンダリング部９か
らアニメーションデータが送られると、表示処理部１０
に対してアニメーションデータに対応した画像の表示要
求を行う。表示処理部１０はコマンド解析部４から送ら
れた画像の表示要求に応じた表示処理を行い、画像表示
装置１１は表示処理部１０の表示処理に従い画像やアニ
メーションを表示する。上記したアニメーション編集装
置１による一連の処理によりアニメーションの編集が行
われる。

【００３９】続いて、上記構成を有するアニメーション
編集装置１が物体の形状変形を行う場合に実行する処理
の第１実施例について説明する。尚、以下の説明におい
ては、アニメーション編集装置１を３次元コンピュータ
グラフィックスのアニメーションの作成を行う場合を例
に挙げて説明するものとする。

【００４０】いま、物体の変形前のデータとして図３に
示されるものがあったと仮定して説明する。図３は画像
表示装置上に表示された球のデータで、ワイヤーフレー
ムで表示されている。この時の図３のデータを図２に示
す。この図２に示されるデータは、アニメーションデー
タ格納部８に格納されているデータである。同図に示さ
れる形状データには、４辺形メッシュ（物体を４辺形メ
ッシュで表現したもの）の頂点座標が２次元配設で格納
されている。

【００４１】４辺形メッシュと頂点座標のデータの関係
を図４に示す。前記した図２の属性データには、物体の
属性である色が格納されている。この色のデータは、形
状データと同様に２次元配列に格納され、各頂点に対応
したデータとなっている。画像を作成するレンダリング
部９は、これらのデータから頂点の色を補間して面の色
を決定する構成とされている。

【００４２】ここで、図３に示す物体の形状を変形させ
る場合の処理の第１実施例を図５に示し、以下説明す
る。

【００４３】step11では、利用者からの入力処理が行わ
れる。具体的には、利用者は入力装置２を構成するキー
ボードやポインティングデバイスを利用して物体の形状
変形の指示を行う。入力された指示は入力処理部３を介
してコマンド解析部４に送られ、コマンド解析部４は指
示内容が物体の形状を変形させ指示であることにより、
指示内容のコマンドを形状変形処理部５に送信する。

【００４４】step12では、利用者からの入力データから
変形後の形状データを作成し、アニメーションデータ格
納部８に格納する。このstep12の処理は形状変形処理部
５が実行し、変形後の形状データが作成されるとこの変
形後形状データはレンダリング部９，コマンド解析部
４，表示処理部１０を介して画像表示装置１１に表示さ
れる。

【００４５】step13では、step11により変形操作で元の
座標値から移動した頂点の配列番号及びデータ名を属性
編集部６に送信する。即ち、形状変形処理部５で作成さ
れる変形後形状データは、形状変形処理部５より属性編
集部６に送信される。尚、ここで頂点の配列番号とは、
図４にａ，ｂ，…ｋ，ｌで示される四辺形メッシュの各
頂点の番号をいう。

【００４６】step14では、移動した頂点の配列番号か
ら、移動した頂点と、この移動した頂点に隣接する頂点
の属性を計算する。この属性の計算は属性編集部６にお
いて実施される。以下、具体的な頂点の属性計算方法の
一例を説明する。

【００４７】いま、物体が変形することにより、例えば
図４における頂点ｈが移動したと仮定する。この場合、
頂点ｈと、この頂点ｈに隣接する頂点ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，
ｉ，ｊ，ｌの各属性値を計算する。変形後の頂点の属性
値の計算式を下記する。

【００４８】 （変形前の面積）×（１−Ｌ）＝（変形後の面積）×（１−Ｌ’） …… よって、 Ｌ’＝１−〔｛（変形前の面積）×（１−Ｌ）｝／（変形後の面積）〕… 但し、Ｌは変形前の明度、Ｌ’は変形後の明度であり、
また面積とは頂点を含む平面の面積の総和である。更
に、明度Ｌ，Ｌ’は 0.0≦Ｌ≦1.0 ， 0.0≦Ｌ’≦1.0
の値をとるものである。

【００４９】この明度Ｌ，Ｌ’は、1.0 に近くなる程画
像表示装置１１に表示される画像が白っぽく（薄く）な
り、 0.0に近くなる程画像表示装置１１に表示される画
像が黒っぽく（濃く）なる。従って、形状を変形させた
結果、面積が広がった部分においては、上記式より、
その部分は変形前の色よりも白っぽい（薄い）色で表示
される。また、形状を変形させた結果、面積が狭くなっ
た部分においては、上記式より、その部分は変形前の
色よりも黒っぽい（濃い）色で表示される。ここで算出
された属性値は、アニメーションデータ格納部８に格納
された上で、レンダリング部９，コマンド解析部４，表
示処理部１０を介して画像表示装置１１に表示されてい
る変形後の形状に反映される。

【００５０】以上のように、本実施例に係るアニメーシ
ョン編集装置１によれば、利用者が物体の形状変形を入
力するだけで、変形後の形状に合った属性を自動的に設
定するため、形状を変形することによって属性が変化す
るもの、例えばゴムや布等を変形させるアニメーション
を作成する場合、形状を変形させるだけの簡単な操作だ
けで属性も自動的に変更されるため、アニメーションの
編集作業を容易にでき作業効率を向上させることができ
る。

【００５１】続いて、物体の形状を変形させる場合の処
理の第２実施例について説明する。第２実施例では、形
状を変形することによって何の属性をどのように変更す
るかというデータを物体の種類により分類し、形状変化
後に物体の特性に応じた属性の変更を行うものである。
尚、本実施例においても図３に示される物体が変形する
場合について説明する。

【００５２】図６に物体の種類と形状変形に伴う属性の
変更内容を示す（以下、図６に示されるデータを属性変
更データという）。また、本実施例では図３に示される
物体の属性データを図７として持っている。図７に示さ
れる属性データにおいて、第１実施例で示した属性デー
タ（図２参照）と異なるのは、データに物体の種類を追
加した点である。

【００５３】第２実施例における図３に示す物体の形状
を変形させる場合の処理を図８に示し以下説明する。

【００５４】step21では、キーボードやポインティング
デバイスを利用して利用者からの入力処理が行われる。
入力された物体の形状変形の指示は入力処理部３を介し
てコマンド解析部４に送られ、コマンド解析部４は指示
内容のコマンドを形状変形処理部５に送信する。

【００５５】step22では、利用者からの入力データから
変形後の形状データを作成し、アニメーションデータ格
納部８に格納する。このstep12の処理は形状変形処理部
５が実行し、変形後の形状データが作成されるとこの変
形後形状データはレンダリング部９，コマンド解析部
４，表示処理部１０を介して画像表示装置１１に表示さ
れる。

【００５６】step23では、step21により変形操作で元の
座標値から移動した頂点の配列番号及びデータ名を属性
編集部６に送信する。即ち、形状変形処理部５で作成さ
れる変形後形状データは、形状変形処理部５より属性編
集部６に送信される。

【００５７】step24では、データ名から図７に示される
属性データを検索し、図６の属性変更データの内容と図
７に示される属性データの形状の種類から、変形した物
体について属性を変更するかどうかを判断する。この属
性を変更を要するかどうかの判断は、属性編集部６（図
１（Ｂ）参照）で行う。そして、step24において属性の
変更を要する場合にはstep25により処理はstep26に進
む。

【００５８】step26では、図６に示される属性変更デー
タより、属性の変更方法を検索し、属性を編集する。具
体的には、図７の属性データに含まれる物体の種類が
“ゴム”であるため、図６に示される属性変更データと
して格納された物体の種類の欄より“ゴム”を検索し、
この“ゴム”の欄に格納されている変形後の属性の変更
方法、即ち“表面色を面積に応じて変更する”という方
法に基づき属性の編集処理を行う。編集した結果は、形
状変形後の属性値としてアニメーションデータ格納部８
に格納する。このstep26の処理は、属性編集部６で行
う。

【００５９】一方、step25において属性の変更が必要で
ないと判断された場合には、step26の処理をバイパスし
て処理を終了する。従って、step25において属性の変更
が必要でないと判断された場合には、属性の変更は行わ
れない。

【００６０】以上説明したように、第２実施例によれ
ば、物体の種類に応じた属性の変更が可能となり、更に
アニメーションの編集作業が容易となり作業効率を向上
させることができる。

【００６１】また第２実施例において、図６に示される
属性変更データを利用者により編集可能とすることも可
能である。このように、第２実施例に係る構成に属性変
更データ編集（追加や削除）を可能とする機能を設ける
ことにより、物体の変形に伴う属性の変更を利用者の好
みに合わせることができる。

【００６２】続いて、物体の形状を変形させる場合の処
理の第３実施例について説明する。第３実施例では、マ
ッピング処理機能を持ったアニメーション編集装置にお
いて形状を変形することによって属性を自動的に変更し
うるよう構成されたものである。

【００６３】マッピング処理を行いうるアニメーション
編集装置においては、その基本構成は図１（Ｂ）に示し
た構成と同一であるが、各構成要素の機能が上記した実
施例と一部異なっている。そこで、先ず本実施例におい
て上記した実施例と異なる機能を有する構成要素の説明
を行う（図１（Ｂ）参照）。

【００６４】本実施例において、属性編集部６は形状変
形の通知を受け取りアニメーションデータ格納部８に格
納されている変形前後の形状データから変形後形状デー
タ（面積被を示すデータ）を算出し、これを改めてアニ
メーションデータ格納部８に格納する。

【００６５】このアニメーションデータ格納部８は、物
体の物体の形状データ，属性データ（マッピングのため
のデータはこの属性データの一つである），経路データ
（物体の位置データ），及びマッピング処理を行う時に
使用する形状変形データを有することを特徴とする。

【００６６】またレンダリング部９は、前記のようにア
ニメーションデータ格納部８に格納されているデータに
基づきアニメーションを作成する機能を有するが、物体
に対してテクスチャを張り付けるマッピング処理はこの
レンダリング部９で実行される。従来におけるマッピン
グ処理においては、物体に対応するテクスチャを変形前
の属性のままで物体に張り付けていたが、本実施例にお
いてはテクスチャに変形後形状データを反映させた上で
物体に張り付ける処理（マッピング処理）を行うことを
特徴とする。以下、本実施例におけるマッピング処理に
ついて説明をする。

【００６７】いま、変形前形状データとして図９に示さ
れる物体のデータが有ったとする。図９は画像表示装置
１１上に表示された円柱の形状で、ワイヤーフレームと
して表示されている。また、この時の図９に示される属
性データが図１０に示されるものであったとする。この
図９に示される属性データは、アニメーションデータ格
納部８に格納されている。

【００６８】同図に示されるように、本例においては属
性データとして形状のデータと法線ベクトルのデータが
規定されている。形状のデータとしては、４辺形メッシ
ュ（物体を４辺形のメッシュで表現したもの）の頂点の
座標が２次元配列で格納されている。図１１は、４辺形
メッシュと頂点座標のデータとの関係を示している。同
図に示されるように、４辺形メッシュは６つの四角形か
らなり、メッシュの頂点は４×３（ａ〜ｌ）ある。従っ
て、各頂点であるａ〜ｌの１２箇所の頂点座標が形状の
データとして格納されている。

【００６９】また、法線ベクトルのデータには、上記し
た４辺形メッシュの各頂点（ａ〜ｌ）における頂点の向
きを表すベクトルが格納されている。この法線ベクトル
のデータは、形状のデータと同様に２次元配列に格納さ
れ、各頂点に対応したデータとなっている。この法線ベ
クトルは、いわゆるバンプマッピング処理において用い
られるものであり、この法線ベクトルを用いることによ
り物体上の小さな凹凸をシェーディングによ陰影付けに
より表現することが可能となり、複雑な凹凸をほ持つ表
面を擬似的に表現することが可能となる。

【００７０】更に、アニメーションデータ格納部８に
は、予め図９に示した物体にマッピングを行う画像とし
て図１２に示すテクスチャと、同図に示されるテクスチ
ャと図９に示す物体との対応付けを行うデータ（以下、
対応付けデータという）が格納されているものとする。
レンダリング部９がマッピング処理を行う場合、このテ
クスチャと対応付けデータに基づき物体表面に色づけ等
（属性付け）を行う。

【００７１】ここで、図９に示す物体の形状を変形させ
る場合の処理を図１３に示し、以下説明する。尚、図１
３に示す処理は属性編集部６において実行される。

【００７２】step31では、利用者からの入力処理が行わ
れる。具体的には、利用者は入力装置２を構成するキー
ボードやポインティングデバイスを利用して物体の形状
変形の指示を行う。入力された指示は入力処理部３を介
してコマンド解析部４に送られ、コマンド解析部４は指
示内容が物体の形状を変形させ指示であることにより、
指示内容のコマンドを形状変形処理部５に送信する。

【００７３】step32では、利用者からの入力データから
変形後の形状データを作成し、アニメーションデータ格
納部８に格納する。このstep32の処理は形状変形処理部
５が実行し、変形後の形状データが作成されるとこの変
形後形状データはレンダリング部９，コマンド解析部
４，表示処理部１０を介して画像表示装置１１に表示さ
れる。

【００７４】step33では、step31により変形操作で元の
座標値から移動した頂点の配列番号及びデータ名を属性
編集部６に送信する。即ち、形状変形処理部５で作成さ
れる変形後形状データは、形状変形処理部５より属性編
集部６に送信される。尚、ここで頂点の配列番号とは、
図１１にａ，ｂ，…ｋ，ｌで示される四辺形メッシュの
各頂点の番号をいう。

【００７５】step34では、移動した頂点の配列番号か
ら、移動した頂点を含むメッシュ変形前後の面積比を下
式に基づき計算する。

【００７６】 （面積比）＝（変形後のメッシュ）／（変形前のメッシュ） …………… この式から明らかなように、面積比は変形して面積が
大となるほど大きな値を取ることとなる。尚、式で得
られる値を本実施例では変形後形状データという。ま
た、上式において移動した点を含まないメッシュの変形
後形状データは１とする。

【００７７】step35においては、step34で求められた変
形後形状データをアニメーションデータ格納部８に格納
する。ここで、図１２に示した形状データに対応する変
形後形状データを図１４に示す。同図に示されるよう
に、変形後形状データはメッシュが３×２であるので、
変形後形状データも３×２のデータ数を有し各変形後形
状データ（図１４にはａ’〜ｆ’で示す）は３×２の配
列に格納される。また、このように生成され格納された
変形後形状データは、上記のようにアニメーションデー
タ格納部８に格納される。

【００７８】続いて、レンダリング部９が実行するマッ
ピング処理について図１５を用いて説明する。尚、図１
５は一つのメッシュに対する処理（例えば、図１４にお
ける一つのメッシュａ’に対する処理）の流れを示して
いる。従って、全てのメッシュに対して図１５に示す処
理を繰り返し実施する（上記の例では、残るｂ’〜ｆ’
に対して図１５に示す処理を繰り返し実施する）ことに
より全体に対するマッピング処理を行うことができる。

【００７９】step41では、メッシュの配列番号に基づ
き、アニメーションデータ格納部８に格納されている図
１４で示した変形後形状データより、処理しようとする
メッシュ（例えばメッシュａ’）の変形後形状データを
検索する。続くstep42では、アニメーションデータ格納
部８から検索された処理しようとするメッシュ上の一点
の色を、同じくアニメーションデータ格納部８格納され
ているテクスチャから検索する。

【００８０】step43は本実施例の特徴となる処理であ
り、step42で求めた色にstep41で求めた変形後形状デー
タを掛け合わせて、変形後に対応した色を作成する。従
来では、このような処理を行うことなく、単にstep42で
求めた色を直接物体に表現していたため、変形に対応し
た色（属性）を表現することができず、変形に対応した
色を表現するには、オペレータがアニメーション編集装
置の入力装置より入力処理して指示する必要があった。
具体的な色の算出式を下記する。

【００８１】 Ｌ’＝Ｌ×（変形後形状データ） ………… 但し、Ｌ ：変形前の明度（0.0 ≦Ｌ≦1.0) Ｌ’：変形後の明度（0.0 ≦Ｌ≦1.0) 上記のように、Ｌ，Ｌ’は明度であり、1.0 に近い程白
っぽい色（薄い色）となり、逆に0.0 に近い程黒っぽい
色（濃い色）となる。従って、上記した式及び式よ
り、形状を変化させた結果面積が広くなり変形後形状デ
ータが大きくなった部分は元の色よりも薄い色で表現さ
れ、形状を変化させた結果面積が小さくなり変形後形状
データが小さくなった部分は元の色よりも濃い色で表現
される。ここで算出された属性値（色）は、アニメーシ
ョンデータ格納部８に格納された上で、レンダリング部
９，コマンド解析部４，表示処理部１０を介して画像表
示装置１１に表示されている変形後の形状に反映され
る。

【００８２】以上のように、本実施例のようにマッピン
グ処理機能を有するアニメーション編集装置において
も、利用者が物体の形状変形を入力するだけで、変形後
の形状に合った属性を自動的に設定するため、形状を変
形することによって属性が変化するもののアニメーショ
ンを作成する場合、形状を変形させるだけの簡単な操作
だけで属性も自動的に変更されるため、アニメーション
の編集作業を容易にでき作業効率を向上させることがで
きる。

【００８３】step44では、メッシュ上に未計算点がある
かどうかを判断し、全てのメッシュに対して計算を行う
まで上記したstep41〜step43を繰り返し実行する。

【００８４】続いて、物体の形状を変形させる場合の処
理の第４実施例について説明する。第４実施例では、マ
ッピング処理として特にバンプマッピング処理機能を持
ったアニメーション編集装置において形状を変形するこ
とによって属性を自動的に変更しうるよう構成されたも
のである。

【００８５】バンプマッピング処理とは、物体の表面に
凹凸を付けることのより陰影付けを行う処理である。先
ず、このバンプマッピングの概要について説明する。バ
ンプマッピングとは、マップする元のデータとして白黒
のテクスチャ等を持ち、そのテクスチャと物体の形状と
を対応付け、物体のある点の法線ベクトルを対応するテ
クスチャの値から求めるものである。例えば、マッピン
グしようとする物体が平面でも、この平面上の法線ベク
トルの長さを変化させることにより、光を多く受ける部
分と沿うでない部分を表現することができ、これにより
擬似的に物体の表面に凹凸を表現することができる。

【００８６】続いて、本実施例においてレンダリング部
９が実行するバンプマッピング処理について図１６を用
いて説明する。尚、図１６も一つのメッシュに対する処
理の流れを示している。

【００８７】step51では、メッシュの配列番号に基づ
き、アニメーションデータ格納部８に格納されている図
１４で示した変形後形状データより、処理しようとする
メッシュの変形後形状データを検索する。続くstep52で
は、アニメーションデータ格納部８から検索された処理
しようとするメッシュ上の一点の法線ベクトルをアニメ
ーションデータ格納部８格納されているテクスチャから
検索する。

【００８８】step53は本実施例の特徴となる処理であ
り、step52で求めた法線ベクトルにstep51で求めた変形
後形状データを掛け合わせて、変形後に対応した法線ベ
クトルを作成する。具体的な法線ベクトルの算出式を下
記する。

【００８９】 Ｈ’＝Ｈ×（変形後形状データ） ………… 但し、Ｈ ：変形前の法線ベクトルの長さ Ｈ’：変形後の法線ベクトルの長さ 上記のように、Ｈ，Ｈ’は法線ベクトルの長さであり、
この長さが長い程光を多く受けて凹凸は激しく表され、
一方短い程光を受けなくなり凹凸はなだらかなものとな
る。

【００９０】従って、上記した式及び式より、形状
を変化させた結果面積が広くなり変形後形状データが大
きくなった部分は元の凹凸よりもなだらかな面で表現さ
れ、形状を変化させた結果面積が小さくなり変形後形状
データが小さくなった部分は元の凹凸よりも激しい凹凸
面でで表現される。ここで算出された属性値（法線ベク
トルの長さ）も、アニメーションデータ格納部８に格納
された上で、レンダリング部９，コマンド解析部４，表
示処理部１０を介して画像表示装置１１に表示されてい
る変形後の形状に反映される。

【００９１】よって、本実施例のようにバンプマッピン
グ処理機能を有するアニメーション編集装置において
も、アニメーションの編集作業を容易にでき作業効率を
向上させることができる。尚、step44ではメッシュ上に
未計算点があるかどうかを判断し、全てのメッシュに対
して計算を行うまで上記したstep41〜step43を繰り返し
実行する。

【００９２】続いて、物体の形状を変形させる場合の処
理の第５実施例について説明する。第４実施例では、物
体の形状を変形することによりマッピングにより付加す
る属性（色や凹凸等）をどのように変更するかというデ
ータを物体の種類により予め分類し、形状変形後に物体
の特性に応じたマッピングを行えるよう構成したもので
ある。

【００９３】図１７は、物体の種類と形状変形に伴うマ
ッピングの変更内容を示したものである。本実施例で
は、属性データとして前記した図６及び図７のデータを
有している時を例に挙げて説明する。尚、図１８に示す
処理は属性編集部６において実行される。また、図１７
におけるstep61〜63は、先に図１３を用いて説明した処
理のstep31〜33と同一であるため、step64から説明する
ものとする。

【００９４】step64では、データ名から図７に示される
属性データを検索し、図６の属性変更データの内容と図
７に示される属性データの形状の種類から、変形した物
体について属性（色，凹凸等）を変更するかどうかを判
断する。この属性を変更を要するかどうかの判断は、属
性編集部６（図１（Ｂ）参照）で行う。そして、step64
において属性の変更を要する場合にはstep65により処理
はstep66に進む。

【００９５】step66では、図６に示される属性変更デー
タより、属性の変更方法を検索し、属性を編集する。具
体的には、図７の属性データに含まれる物体の種類が
“ゴム”であるため、図６に示される属性変更データと
して格納された物体の種類の欄より“ゴム”を検索し、
この“ゴム”の欄に格納されている変形後の属性の変更
方法、即ち“表面色を面積に応じて変更する”という方
法に基づき変形後属性データを作成する。このようにし
て生成された変形後属性データはアニメーションデータ
格納部８に格納される。

【００９６】一方、step65において属性の変更が必要で
ないと判断された場合には、step66の処理をバイパスし
て処理を終了する。従って、step65において属性の変更
が必要でないと判断された場合には、属性データの変更
は行われない。

【００９７】続いて、本実施例においてレンダリング部
９が実行するマッピング処理について図１８を用いて説
明する。

【００９８】step71では、データ名から図７を検索し、
図６及び図７の形状の種類から、変形した物体について
マッピングにより付加する属性の変更があるかどうかを
調べる。この処理は属性編集部６が実行する。

【００９９】そして属性が変更する場合には、step72に
より処理はstep73に進み、変更する内容に基づき前記し
た図１５を用いて説明した第３実施例の処理を行うか、
或いは図１６を用いて説明した第４実施例の処理を行
う。一方、step72において変更が無いと判断された場合
には、本発明に係る処理を行う必要がないため通常の
（物体の変更に伴い属性の変更を行わない）マッピング
処理を行う。以上の処理を行うことにより、物体の種類
に応じたマッピング処理を自動的に行うことが可能とな
る。

【０１００】尚、上記した第５実施例において、図６に
示したデータを編集可能とする機能を追加し、図６に示
されたデータの追加や削除を可能とすることにより、物
体の変形に伴うマッビング処理を利用者の好みに合わせ
て行うことが可能となる。

【０１０１】

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、次に述べる
ような各種の効果を実現することができる。

【０１０２】請求項１の発明によれば、形状を変形する
ことによって属性が変化する物体のアニメーションを作
成する場合、形状を変形させるだけの簡単な操作だけで
属性も自動的に変更させれるため、アニメーションの編
集作業を容易にでき作業効率を向上させることができ
る。

【０１０３】請求項２の発明によれば、アニメーション
編集装置の構成を簡単化することができる。

【０１０４】請求項３の発明によれば、マッピング処理
においても形状を変形させるだけの簡単な操作だけで属
性を自動的に変更でき、アニメーションの編集作業を容
易にでき作業効率を向上させることができる。

【０１０５】請求項４の発明によれば、属性の変更は物
体の種類に応じても自動的に行われるため、アニメーシ
ョンの編集作業をより容易に行うことができ、編集され
るアニメーションの精度も向上する。

【０１０６】更に、請求項５の発明によれば、種々のア
ニメーションに対して本発明構成のアニメーション編集
装置を適用することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明の原理ずであり、（Ｂ）は本発
明の一実施例であるアニメーション編集装置のブロック
構成図である。

【図２】物体の属性の一例を示す図である。

【図３】一例である物体の変形前と変形後の形状を示す
図である。

【図４】一例である物体を４辺メッシュで表現した例を
示す図である。

【図５】本発明の第１実施例であるアニメーション編集
装置が実行する物体の形状を変形させた場合の処理を示
すフローチャートである。

【図６】物体の種類と形状変化に伴う属性の変化の内容
の対応の一例を示す図である。

【図７】図２に示す物体の属性を示す項目に物体の種類
を加えた例を示す図である。

【図８】本発明の第２実施例であるアニメーション編集
装置が実行する物体の形状を変形させた場合の処理を示
すフローチャートである。

【図９】物体の表示例を示す図である。

【図１０】物体の属性の一例を示す図である。

【図１１】一例である物体を４辺メッシュで表現した例
を示す図である。

【図１２】テクスチャの一例を示す図である。

【図１３】本発明の第３実施例であるアニメーション編
集装置が実行する物体の形状を変形させた場合の処理を
示すフローチャートである。

【図１４】変形後形状データの一例を示す図である。

【図１５】本発明の第３実施例であるレンダリング部が
実行する物体の形状を変形させた場合のマッピング処理
を示すフローチャートである。

【図１６】本発明の第４実施例であるレンダリング部が
実行する物体の形状を変形させた場合のマッピング処理
を示すフローチャートである。

【図１７】本発明の第５実施例であるアニメーション編
集装置が実行する物体の形状を変形させた場合の処理を
示すフローチャートである。

【図１８】本発明の第５実施例であるレンダリング部が
実行する物体の形状を変形させた場合のマッピング処理
を示すフローチャートである。

【図１９】マッピング処理の概念を説明するための図で
ある。

【符号の説明】

１ アニメーション編集装置 ２ 入力装置 ３ 入力処理部 ４ コマンド解析部 ５ 形状変形処理部 ６ 属性編集部 ７ 移動経路編集部 ８ アニメーションデータ格納部 ９ レタリング部 １０ 表示処理部 １１ 画像表示装置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力手段(A1)により入力された物体の形
   状データに基づきアニメーションを作成し表示手段(A2)
   に該アニメーションを表示するアニメーション編集装置
   であり、 該物体の形状を該入力手段(A1)から入力される指示に従
   い変形する形状変形処理手段(A3)と、 該物体の属性を編集する属性編集手段(A4)と、 該物体の移動経路を編集する移動経路編集手段(A5)と、 上記アニメーションを作成するためのデータを格納する
   アニメーションデータ格納手段(A7)とを具備するアニメ
   ーション編集装置において、 該形状変形処理手段(A3)から変形後の該物体の形状デー
   タが供給され、該形状データに基づき変形後の形状に適
   合した属性を決定する変形後属性編集手段(A6)を設けた
   ことを特徴とするアニメーション編集装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のアニメーション編集装置
   において、 該属性編集手段(A4)と該変形後属性編集手段(A6)を一体
   化したことを特徴とするアニメーション編集装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２のいずれかに記載のア
   ニメーション編集装置において、 上記物体の表面に２次元または３次元画像であるテクス
   チャを張りつけるマッピング処理を行う描画手段(A9)を
   設けると共に、 該描画手段(A9)が、該変形後属性編集手段(A6)で決定さ
   れた物体変形後の形状データに基づき、該テクスチャに
   対して該形状データに対応させて変更処理を行いうる構
   成とし、該変更されたテクスチャに基づきマッピング処
   理を実行するよう構成してなるアニメーション編集装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１または３のいずれかに記載のア
   ニメーション編集装置において、 上記物体の形状変形に伴う属性の変更内容を該物体の種
   類毎に分類した分類データを格納する分類データ格納手
   段(A8)を設けると共に、 該変形後属性編集手段(A6)が、該物体の形状を変更する
   ことにより、該分類データ格納手段(A8)に格納された分
   類データに基づき、変形後の形状と物体の種類とに応じ
   た属性を決定する構成としたことを特徴とするアニメー
   ション編集装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至は４のいずれかに記載のア
   ニメーション編集装置において、 該入力装置(A1)からの入力処理により、該分類データ格
   納手段(A8)に格納される分類データを編集可能な構成と
   したことを特徴とするアニメーション編集装置。