JPH07110873A - 画像処理装置 - Google Patents
画像処理装置Info
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- JPH07110873A JPH07110873A JP25580293A JP25580293A JPH07110873A JP H07110873 A JPH07110873 A JP H07110873A JP 25580293 A JP25580293 A JP 25580293A JP 25580293 A JP25580293 A JP 25580293A JP H07110873 A JPH07110873 A JP H07110873A
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- animation
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本願発明は、テクスチャの形状や色がダイナ
ミックに変化するような、アート性を重視したテクスチ
ャアニメーションを持ったＣＧアニメーションを実現す
る画像処理装置を提供することを目的とする。 【構成】 本発明の画像処理装置は、３次元空間内に存
在する各物体に対し固有のテクスチャアニメーション状
態値を割り当て、ＣＧアニメーションを形成する複数の
画像の生成過程で前期状態値を変化させることで、各物
体に割り当てたテクスチャ画像およびテクスチャアニメ
ーションをそれぞれ他のテクスチャ画像とテクスチャア
ニメーションに切り替えたり、また複数の物体上の同じ
テクスチャアニメーションの動きに変化を与えることに
より、空間内の各物体にマッピングしたテクスチャがダ
イナミックに変化する従来にないアート性に満ちたＣＧ
アニメーションを実現する。
ミックに変化するような、アート性を重視したテクスチ
ャアニメーションを持ったＣＧアニメーションを実現す
る画像処理装置を提供することを目的とする。 【構成】 本発明の画像処理装置は、３次元空間内に存
在する各物体に対し固有のテクスチャアニメーション状
態値を割り当て、ＣＧアニメーションを形成する複数の
画像の生成過程で前期状態値を変化させることで、各物
体に割り当てたテクスチャ画像およびテクスチャアニメ
ーションをそれぞれ他のテクスチャ画像とテクスチャア
ニメーションに切り替えたり、また複数の物体上の同じ
テクスチャアニメーションの動きに変化を与えることに
より、空間内の各物体にマッピングしたテクスチャがダ
イナミックに変化する従来にないアート性に満ちたＣＧ
アニメーションを実現する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は画像処理装置に関するも
のであり、特に３次元空間内の複数個の物体それぞれに
独立したテクスチャアニメーションを施したコンピュー
タグラフィックスアニメーション（ＣＧアニメーショ
ン）を実現することを特徴とする画像処理装置に関する
ものである。
のであり、特に３次元空間内の複数個の物体それぞれに
独立したテクスチャアニメーションを施したコンピュー
タグラフィックスアニメーション（ＣＧアニメーショ
ン）を実現することを特徴とする画像処理装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のコンピュータグラフィックス、特
に３次元物体を表現した画像を形成する３次元グラフィ
ックスにおいては、通常画像を得るためには大きく分け
て、 ・モデリング ・レンダリング という２つの作業が必要となる。
に３次元物体を表現した画像を形成する３次元グラフィ
ックスにおいては、通常画像を得るためには大きく分け
て、 ・モデリング ・レンダリング という２つの作業が必要となる。
【０００３】まずモデリングは、画像の中で表現したい
対象物の形、色、表面の性質などのデータをコンピュー
タの中に作成する作業である。例えば、人間の顔の画像
を作るのであれば、その表面の形がどうなっているの
か、顔のどの部分がどのような色をしているのか、光の
反射率はどうか、といったデータを作成し、あとのレン
ダリングで使えるような形式でコンピュータ内に格納す
る。このようなデータの集まりを物体のモデルという。
対象物の形、色、表面の性質などのデータをコンピュー
タの中に作成する作業である。例えば、人間の顔の画像
を作るのであれば、その表面の形がどうなっているの
か、顔のどの部分がどのような色をしているのか、光の
反射率はどうか、といったデータを作成し、あとのレン
ダリングで使えるような形式でコンピュータ内に格納す
る。このようなデータの集まりを物体のモデルという。
【０００４】またレンダリングは、モデルができあがっ
た後で、その物体をある位置から見たときにどのように
見えるかを考え、その見え方にしたがった画像を作成す
ることをいう。したがって、レンダリングを行うには、
モデルの他に、見る位置（視点）や照明に関する条件を
考える必要がある。レンダリング作業を細分化すると次
のようになる。
た後で、その物体をある位置から見たときにどのように
見えるかを考え、その見え方にしたがった画像を作成す
ることをいう。したがって、レンダリングを行うには、
モデルの他に、見る位置（視点）や照明に関する条件を
考える必要がある。レンダリング作業を細分化すると次
のようになる。
【０００５】・座標変換 ・隠面消去 ・シェーディング ・リアルさを出すための工夫
【０００６】まず、座標変換はモデルを表している種々
の座標値に対して、視点の位置から見たときに、画面上
のどの位置に見えるのかを計算して、画面上の座標に変
換することを意味する。
の座標値に対して、視点の位置から見たときに、画面上
のどの位置に見えるのかを計算して、画面上の座標に変
換することを意味する。
【０００７】次に、隠面消去によって、モデルの中で、
現在の視点の位置から考えて、どの部分が見え、どの部
分が見えないかを判断する。隠面消去の代表的な手法と
してはＺバッファ法やスキャンライン法といったアルゴ
リズムが挙げられる。そして、隠面消去が済んで、物体
のどの部分が見えるかが確定したら、次に照明を考えて
各部分がどのような色、どのような明るさに見えるかを
判断し、その色を画面、すなわち、ピクセルに塗るシェ
ーディングの処理を行う。
現在の視点の位置から考えて、どの部分が見え、どの部
分が見えないかを判断する。隠面消去の代表的な手法と
してはＺバッファ法やスキャンライン法といったアルゴ
リズムが挙げられる。そして、隠面消去が済んで、物体
のどの部分が見えるかが確定したら、次に照明を考えて
各部分がどのような色、どのような明るさに見えるかを
判断し、その色を画面、すなわち、ピクセルに塗るシェ
ーディングの処理を行う。
【０００８】そして、通常レンダリングの最後に実行さ
れるのが、リアルさを出すための工夫である。これは、
視野変換、隠面消去、シェーディングを行って画像を作
成しても、得られる絵は実在の物体とはほど遠い面白み
のないものとなってしまうためである。この理由として
は、このような手法が、物体の表面は理想的な平面ある
いは数式で表せる完全に滑らかな曲面であったり、表面
の色が面ごとに一定であるといった仮定に基づいている
ためである。こうした状況を避け、得られる画像をより
現実に近いものとするために行われる代表的手法の一つ
にテクスチャマッピングがある。テクスチャマッピング
はあらかじめ用意した２次元パターンを三次元空間内の
物体モデルの表面に貼り付ける（数学的に言えば写像す
る）手法で、単調な表面で構成された物体を複雑な表面
を持つ物体に疑似的に見せかけることを目的としてい
る。これにより、たとえば単純な直方体のモデルを金属
や石材のように見せることが可能となる。
れるのが、リアルさを出すための工夫である。これは、
視野変換、隠面消去、シェーディングを行って画像を作
成しても、得られる絵は実在の物体とはほど遠い面白み
のないものとなってしまうためである。この理由として
は、このような手法が、物体の表面は理想的な平面ある
いは数式で表せる完全に滑らかな曲面であったり、表面
の色が面ごとに一定であるといった仮定に基づいている
ためである。こうした状況を避け、得られる画像をより
現実に近いものとするために行われる代表的手法の一つ
にテクスチャマッピングがある。テクスチャマッピング
はあらかじめ用意した２次元パターンを三次元空間内の
物体モデルの表面に貼り付ける（数学的に言えば写像す
る）手法で、単調な表面で構成された物体を複雑な表面
を持つ物体に疑似的に見せかけることを目的としてい
る。これにより、たとえば単純な直方体のモデルを金属
や石材のように見せることが可能となる。
【０００９】さて、以上に述べたような方法により得ら
れる絵に動きをつけたコンピュータグラフィックスアニ
メーション（ＣＧアニメーション）を作成する場合、大
別して次の２つの方法がある。
れる絵に動きをつけたコンピュータグラフィックスアニ
メーション（ＣＧアニメーション）を作成する場合、大
別して次の２つの方法がある。
【００１０】第１番目の方法としては、３次元空間にお
き、照明条件、視点条件（視点の位置・方向・画角）、
および物体モデルの形状や色等を少しずつ変化させ、そ
の都度レンダリングを行うことで一連のアニメーション
用の画像群を得たのち（または一つの画像をレンダリン
グするごとに）、それらをビデオレコーダ等の録画装置
を用いて１コマ１コマ録画（コマ録画）し、すべての録
画が終わったあとで再生装置で再生する方法である。
き、照明条件、視点条件（視点の位置・方向・画角）、
および物体モデルの形状や色等を少しずつ変化させ、そ
の都度レンダリングを行うことで一連のアニメーション
用の画像群を得たのち（または一つの画像をレンダリン
グするごとに）、それらをビデオレコーダ等の録画装置
を用いて１コマ１コマ録画（コマ録画）し、すべての録
画が終わったあとで再生装置で再生する方法である。
【００１１】この方法においては、画像のレンダリング
の際にかかる時間は許される範囲で長くしてよいので
（１つの画像のレンダリングに要する時間と作成するア
ニメーションの全体の時間に依存する）、画面上に複雑
な形状の物体を多数配置したり、レイトレーシング（光
線追跡法）に代表されるような長い計算時間を必要とす
るレンダリング手法を用いて高品質な画像を作成するこ
とも可能である。たとえば、現在のテレビコマーシャル
やＳＦ映画等で用いられているＣＧ映像はほとんどこの
方法によって作成されたものである。
の際にかかる時間は許される範囲で長くしてよいので
（１つの画像のレンダリングに要する時間と作成するア
ニメーションの全体の時間に依存する）、画面上に複雑
な形状の物体を多数配置したり、レイトレーシング（光
線追跡法）に代表されるような長い計算時間を必要とす
るレンダリング手法を用いて高品質な画像を作成するこ
とも可能である。たとえば、現在のテレビコマーシャル
やＳＦ映画等で用いられているＣＧ映像はほとんどこの
方法によって作成されたものである。
【００１２】また、第２番目の方法としては、前述の照
明条件、視点条件、および物体モデルの形状や色を変更
しながらのレンダンリング、およびそのレンダリング処
理によって得られた画像の表示という２つの処理を高速
に繰り返すことでＣＧアニメーションを実行する方法が
ある。これは一般的にリアルタイムＣＧアニメーション
と呼ばれるもので、ユーザからの指示を直接レンダリン
グに反映させることでＣＧアニメーションの動きをリア
ルタイムにコントロールするインタラクティブ（対話
的）処理が可能なことが最大の特徴である。
明条件、視点条件、および物体モデルの形状や色を変更
しながらのレンダンリング、およびそのレンダリング処
理によって得られた画像の表示という２つの処理を高速
に繰り返すことでＣＧアニメーションを実行する方法が
ある。これは一般的にリアルタイムＣＧアニメーション
と呼ばれるもので、ユーザからの指示を直接レンダリン
グに反映させることでＣＧアニメーションの動きをリア
ルタイムにコントロールするインタラクティブ（対話
的）処理が可能なことが最大の特徴である。
【００１３】反面、実現に関しては実行するコンピュー
タのパフォーマンスにかなり依存し、画面上に表示でき
る物体の個数に制限があったり、レンダリング手法とし
て単純で高速なものに限定されてしまうといった制約が
あるため、前者と比較して作成される画像は低品質なも
のとなる。航空機操縦練習用のフライトシミュレータや
ゲームセンター用のレーシングゲームがその好例であ
る。
タのパフォーマンスにかなり依存し、画面上に表示でき
る物体の個数に制限があったり、レンダリング手法とし
て単純で高速なものに限定されてしまうといった制約が
あるため、前者と比較して作成される画像は低品質なも
のとなる。航空機操縦練習用のフライトシミュレータや
ゲームセンター用のレーシングゲームがその好例であ
る。
【００１４】
【発明が解決しようとしている課題】しかし、上記従来
の技術で説明したコンピュータグラフィックス装置にお
いて、レンダリング画像内の物体へのテクスチャマッピ
ングは、主に現実に存在する物体の素材感や感触を模倣
するために行われているため、ＣＧアニメーション進行
中のテクスチャの視覚的な変化は、視点条件や光線条件
の変化に伴う微妙な色の変化のみであり、テクスチャの
形状や色がダイナミックに変化するような、アート性を
重視したテクスチャ・アニメーションを持ったＣＧアニ
メーションは実現されていなかった。
の技術で説明したコンピュータグラフィックス装置にお
いて、レンダリング画像内の物体へのテクスチャマッピ
ングは、主に現実に存在する物体の素材感や感触を模倣
するために行われているため、ＣＧアニメーション進行
中のテクスチャの視覚的な変化は、視点条件や光線条件
の変化に伴う微妙な色の変化のみであり、テクスチャの
形状や色がダイナミックに変化するような、アート性を
重視したテクスチャ・アニメーションを持ったＣＧアニ
メーションは実現されていなかった。
【００１５】また、入力するテクスチャ用画像が少ない
場合、その限られた画像を複数の物体にマッピングする
ことになるため、得られるＣＧアニメーションの画像が
単調で面白みのないものになるという欠点があった。
場合、その限られた画像を複数の物体にマッピングする
ことになるため、得られるＣＧアニメーションの画像が
単調で面白みのないものになるという欠点があった。
【００１６】さらに、各物体にマッピングするテクスチ
ャ、およびそのテクスチャに対して行われるテクスチャ
アニメーションがＣＧアニメーション進行中に切り替わ
るＣＧアニメーションを実現するコンピュータグラフィ
ックス装置が存在しないのは言うまでもなかった。
ャ、およびそのテクスチャに対して行われるテクスチャ
アニメーションがＣＧアニメーション進行中に切り替わ
るＣＧアニメーションを実現するコンピュータグラフィ
ックス装置が存在しないのは言うまでもなかった。
【００１７】
【課題を解決するための手段及び作用】本願発明の画像
処理装置は、上記課題を解決することを目的としたもの
であり、３次元空間内に存在する各物体に対し固有のテ
クスチャアニメーション状態値を割り当て、ＣＧアニメ
ーションを形成する複数の画像の生成過程で前記テクス
チャアニメーション状態値を変化させることで以下のこ
とを実行する。
処理装置は、上記課題を解決することを目的としたもの
であり、３次元空間内に存在する各物体に対し固有のテ
クスチャアニメーション状態値を割り当て、ＣＧアニメ
ーションを形成する複数の画像の生成過程で前記テクス
チャアニメーション状態値を変化させることで以下のこ
とを実行する。
【００１８】・個々の物体に割り当てたテクスチャおよ
びそのテクスチャに対して実行されているテクスチャア
ニメーションをそれぞれ他のテクスチャ、他のテクスチ
ャアニメーションに切り替える。
びそのテクスチャに対して実行されているテクスチャア
ニメーションをそれぞれ他のテクスチャ、他のテクスチ
ャアニメーションに切り替える。
【００１９】・複数の異なる物体上のテクスチャに対し
同じアニメーションが実行されている場合でも、それぞ
れのテクスチャアニメーション状態値内のテクスチャア
ニメーション変数を違えることで動きに変化をつける。
同じアニメーションが実行されている場合でも、それぞ
れのテクスチャアニメーション状態値内のテクスチャア
ニメーション変数を違えることで動きに変化をつける。
【００２０】これにより、個々の物体にマッピングした
テクスチャがダイナミックに変化する従来にないアート
性に満ちたＣＧアニメーションを実現することを特徴と
する画像処理装置を提供しようとするものである。
テクスチャがダイナミックに変化する従来にないアート
性に満ちたＣＧアニメーションを実現することを特徴と
する画像処理装置を提供しようとするものである。
【００２１】したがって、あらかじめ複数のテクスチャ
アニメーションを用意しておけば、入力したテクスチャ
画像の個数がたとえ少ない場合も、その少ない画像を用
いてバリエーションに富んだ変化を持つテクスチャアニ
メーションを実現したＣＧアニメーションが可能とな
る。
アニメーションを用意しておけば、入力したテクスチャ
画像の個数がたとえ少ない場合も、その少ない画像を用
いてバリエーションに富んだ変化を持つテクスチャアニ
メーションを実現したＣＧアニメーションが可能とな
る。
【００２２】
【実施例】まず、本願発明の実施例の特徴を明確化する
ため、３次元立体のモデリングから画像のレンダリン
グ、さらにはそのレンダリングによる生成画像の表示ま
での処理の流れを説明する。
ため、３次元立体のモデリングから画像のレンダリン
グ、さらにはそのレンダリングによる生成画像の表示ま
での処理の流れを説明する。
【００２３】＜１．モデリング＞はじめに、３次元物体
のモデリングについて説明する。これは、モデリング座
標系におき物体の３次元形状データの入力を行うことで
ある。ただし、モデリング座標系とは物体の形状を定義
し操作するための座標系のことである。たとえば、図２
のような立方体の形状モデリングを行う場合、まず図の
ように立方体のある一つの頂点を原点としたモデリング
座標系を考える。そして、この座標系における立方体の
８個の頂点の座標データをたとえば次のように決定す
る。
のモデリングについて説明する。これは、モデリング座
標系におき物体の３次元形状データの入力を行うことで
ある。ただし、モデリング座標系とは物体の形状を定義
し操作するための座標系のことである。たとえば、図２
のような立方体の形状モデリングを行う場合、まず図の
ように立方体のある一つの頂点を原点としたモデリング
座標系を考える。そして、この座標系における立方体の
８個の頂点の座標データをたとえば次のように決定す
る。
【００２４】 ＜座標データ＞（頂点番号は上から順番につける） ８ ・・・・すべての頂点数 （０．０ ０．０ ０．０） ・・・・各頂点の（ｘ、ｙ、ｚ）座標 （１．０ ０．０ ０．０） （１．０ １．０ ０．０） （０．０ １．０ ０．０） （０．０ ０．０ −１．０） （１．０ ０．０ −１．０） （１．０ １．０ −１．０） （０．０ １．０ −１．０） そして、どの点とどの点を結んで面を作るかといった面
ループデータを次のように決定する。
ループデータを次のように決定する。
【００２５】 ＜面ループデータ＞ ６ ・・・物体を構成する面の数 ４ ・・・１番目の面ループを構成する頂点数 １ ２ ３ ４ ・・・１番目の面の頂点番号列 ４ ・・・２番目の面ループを構成する頂点数 ５ ６ ７ ８ ・・・２番目の面の頂点番号列 ４ ・・・３番目の面ループを構成する頂点数 ４ ３ ７ ８ ・・・３番目の面の頂点番号列 ４ ・・・４番目の面ループを構成する頂点数 １ ５ ８ ４ ・・・４番目の面の頂点番号列 ４ ・・・５番目の面ループを構成する頂点数 １ ２ ６ ５ ・・・５番目の面の頂点番号列 ４ ・・・６番目の面ループを構成する頂点数 ２ ６ ７ ３ ・・・６番目の面の頂点番号列 このようにして得られた一組の座標データと面ループデ
ータが、図２に示す物体のモデリングデータとなる。
ータが、図２に示す物体のモデリングデータとなる。
【００２６】＜２．レンダリング＞ ○投影変換 物体の３次元形状のモデリングが終わったら、次に投影
変換を行う。これは写真撮影にたとえると、レンズの選
定や撮影する場所（視点）、カメラの向き（視軸）の決
定に相当する。
変換を行う。これは写真撮影にたとえると、レンズの選
定や撮影する場所（視点）、カメラの向き（視軸）の決
定に相当する。
【００２７】図３は、投影変換のための４つの座標系を
示した図である。まず、モデリング座標系において定義
された物体の形状データはワールド座標系（物体の形を
表すときにモデル内の座標に用いる座標系）におけるデ
ータに変換される。そして、対象となる物体を見ること
ができるように、選定したカメラをいろいろな方向に向
けることでビューイング変換（視野変換）を行う。この
際、ワールド座標系で表された物体のデータが視点座標
系のデータに変換されることになる。
示した図である。まず、モデリング座標系において定義
された物体の形状データはワールド座標系（物体の形を
表すときにモデル内の座標に用いる座標系）におけるデ
ータに変換される。そして、対象となる物体を見ること
ができるように、選定したカメラをいろいろな方向に向
けることでビューイング変換（視野変換）を行う。この
際、ワールド座標系で表された物体のデータが視点座標
系のデータに変換されることになる。
【００２８】また、この変換のためにワールド座標系の
中にスクリーン（視野窓）を指定し、このスクリーンが
物体の最終的な投影面となる。そして、このスクリーン
を定義するための座標系がＵＶＮ座標系（スクリーン座
標系）と呼ばれる。ただし、視点前方のすべてのものを
描くと、不必要な計算時間をとる場合があるので作画領
域を決めることも必要である（この作画領域はビューボ
リューム（視野空間）と呼ばれ、またこの作業はクリッ
ピングと呼ばれる）。
中にスクリーン（視野窓）を指定し、このスクリーンが
物体の最終的な投影面となる。そして、このスクリーン
を定義するための座標系がＵＶＮ座標系（スクリーン座
標系）と呼ばれる。ただし、視点前方のすべてのものを
描くと、不必要な計算時間をとる場合があるので作画領
域を決めることも必要である（この作画領域はビューボ
リューム（視野空間）と呼ばれ、またこの作業はクリッ
ピングと呼ばれる）。
【００２９】次に、投影変換についてより詳細に説明す
る。図４は投影変換を示した図である。図において、ま
ず空間に投影の中心となる視点を置き、その視点からの
視軸（視点を端として人間が見ている方向に向かう半直
線）および視角（画角）θを考える。そして、視軸を直
交し視点からの距離がｆである平面を投影面（スクリー
ン）と考えると、投影面と視錐（視点を中心として視軸
を軸とする円錐面）の交わる部分は円形をしている。そ
して、図のように、この円弧上に４つの頂点を持ち、横
の長さをｈ、縦の長さをｖである矩形領域を考え、この
領域をスクリーンとする。
る。図４は投影変換を示した図である。図において、ま
ず空間に投影の中心となる視点を置き、その視点からの
視軸（視点を端として人間が見ている方向に向かう半直
線）および視角（画角）θを考える。そして、視軸を直
交し視点からの距離がｆである平面を投影面（スクリー
ン）と考えると、投影面と視錐（視点を中心として視軸
を軸とする円錐面）の交わる部分は円形をしている。そ
して、図のように、この円弧上に４つの頂点を持ち、横
の長さをｈ、縦の長さをｖである矩形領域を考え、この
領域をスクリーンとする。
【００３０】ここで、このｈとｖをθとｆから計算する
方法を考える。ただし、ｈとｖの比率は表示画像の横と
縦の比率と同じであるとする。図において、まず、ＯＥ
は前述の円形部分の半径であるので ∠ＯＰＥ＝θ／２ （式０） となり、この結果、 ｌｅｎ（ＯＥ）＝ｆ×ｔａｎ（θ／２） （式１） また、点ＯはＥＧの中点であるので、式１を用い、 ｌｅｎ（ＥＧ）＝２×ｌｅｎ（ＯＥ）＝２×ｆ×ｔａｎ（θ／２）（式２） となる。
方法を考える。ただし、ｈとｖの比率は表示画像の横と
縦の比率と同じであるとする。図において、まず、ＯＥ
は前述の円形部分の半径であるので ∠ＯＰＥ＝θ／２ （式０） となり、この結果、 ｌｅｎ（ＯＥ）＝ｆ×ｔａｎ（θ／２） （式１） また、点ＯはＥＧの中点であるので、式１を用い、 ｌｅｎ（ＥＧ）＝２×ｌｅｎ（ＯＥ）＝２×ｆ×ｔａｎ（θ／２）（式２） となる。
【００３１】次に、表示画像の横と縦の画素数をそれぞ
れａとｂで既知であるとすると、この２つの比率はｈと
ｖの比率と同じであるので、 ａ：ｂ＝ｈ：ｖ （式３） となる。また、三平方の定理により、 ｈ×ｈ＋ｖ×ｖ＝ｌｅｎ（ＥＧ）×ｌｅｎ（ＥＧ） （式４） したがって、式２、式３、式４より ｈ＝２×ｆ×ｔａｎ（θ／２）／ｓｑｒｔ（１＋（ａ／ｂ）×（ａ／ｂ）） （式５） ｖ＝２×ｆ×ｔａｎ（θ／２）／ｓｑｒｔ（１＋（ｂ／ａ）×（ｂ／ａ）） （式６） となる。
れａとｂで既知であるとすると、この２つの比率はｈと
ｖの比率と同じであるので、 ａ：ｂ＝ｈ：ｖ （式３） となる。また、三平方の定理により、 ｈ×ｈ＋ｖ×ｖ＝ｌｅｎ（ＥＧ）×ｌｅｎ（ＥＧ） （式４） したがって、式２、式３、式４より ｈ＝２×ｆ×ｔａｎ（θ／２）／ｓｑｒｔ（１＋（ａ／ｂ）×（ａ／ｂ）） （式５） ｖ＝２×ｆ×ｔａｎ（θ／２）／ｓｑｒｔ（１＋（ｂ／ａ）×（ｂ／ａ）） （式６） となる。
【００３２】ただし、ｌｅｎ（ＡＢ）は線分ＡＢの長さ
を返す関数、またｓｑｒｔ（Ｃ）はＣの平方根を返す関
数である。
を返す関数、またｓｑｒｔ（Ｃ）はＣの平方根を返す関
数である。
【００３３】そして、このスクリーンをいろいろな方向
に動かすことで視野変換を行う。そして、視野変換が決
定したのち、空間に存在する物体の３次元形状の各点に
対し、視点と投影面の交点を求める操作を行うことで図
４に示すようにスクリーン上に投影図を得る（ただし、
この場合は視点と投影面の距離が有限である透視投影を
示している）。したがって、投影変換が行われると前述
の視点座標系で表されたデータはＵＶＮ座標系における
データに変換されたことになる。
に動かすことで視野変換を行う。そして、視野変換が決
定したのち、空間に存在する物体の３次元形状の各点に
対し、視点と投影面の交点を求める操作を行うことで図
４に示すようにスクリーン上に投影図を得る（ただし、
この場合は視点と投影面の距離が有限である透視投影を
示している）。したがって、投影変換が行われると前述
の視点座標系で表されたデータはＵＶＮ座標系における
データに変換されたことになる。
【００３４】この投影変換が終わり、ＵＶＮ座標系によ
って示された図形は最終的なデバイス座標系に変換され
表示装置に表示される。ただし、デバイス座標系とは、
画像の中でピクセルやドットの位置を表すときに用いる
座標系のことをいい、表示画像における座標系と同一で
あるとする。
って示された図形は最終的なデバイス座標系に変換され
表示装置に表示される。ただし、デバイス座標系とは、
画像の中でピクセルやドットの位置を表すときに用いる
座標系のことをいい、表示画像における座標系と同一で
あるとする。
【００３５】以上に説明した座標変換を、実際にどのよ
うにして実現しているかを数式を使って説明する。
うにして実現しているかを数式を使って説明する。
【００３６】まず、Ｘ−Ｚ平面を水平に、Ｙ軸は鉛直に
なるように設定されたワールド座標系において、視点の
位置と方向、対象となる物体が決定される。また、視点
座標系のｘ軸は視軸と平行に、ｙ軸はＵＶＮ座標系のＵ
軸に平行となるように設定する。ここでワールド座標空
間における任意の点Ｐの座標を（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と示すと
する。視点の座標を（Ｘｅ、Ｙｅ、Ｚｅ）、ワールド座
標系における方位角（左右の角度）をα、仰角（上下の
角度）をβ、点Ｐの視点座標系での座標を（ｘ，ｙ，
ｚ）で示すと、両者の間には次の関係が成立する。
なるように設定されたワールド座標系において、視点の
位置と方向、対象となる物体が決定される。また、視点
座標系のｘ軸は視軸と平行に、ｙ軸はＵＶＮ座標系のＵ
軸に平行となるように設定する。ここでワールド座標空
間における任意の点Ｐの座標を（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と示すと
する。視点の座標を（Ｘｅ、Ｙｅ、Ｚｅ）、ワールド座
標系における方位角（左右の角度）をα、仰角（上下の
角度）をβ、点Ｐの視点座標系での座標を（ｘ，ｙ，
ｚ）で示すと、両者の間には次の関係が成立する。
【００３７】
【外１】 ただし、
【００３８】
【外２】 である。
【００３９】そして、３次元立体を投影する投影面は、
視点座標系のｘ軸に垂直であるとし、また、視距離は前
述のようにｆであるとすると、空間内の点Ｐを投影面で
あるＵ−Ｖ平面上に投影した点Ｐ’の座標（ｘ’，
ｙ’）は、 ｘ’＝−ｆ・（ｘ／ｚ） ｙ’＝−ｆ・（ｙ／ｚ） で示される。
視点座標系のｘ軸に垂直であるとし、また、視距離は前
述のようにｆであるとすると、空間内の点Ｐを投影面で
あるＵ−Ｖ平面上に投影した点Ｐ’の座標（ｘ’，
ｙ’）は、 ｘ’＝−ｆ・（ｘ／ｚ） ｙ’＝−ｆ・（ｙ／ｚ） で示される。
【００４０】○画像の生成と表示そして、最終的にＵ−
Ｖ平面内のスクリーン領域が表示画像（デバイス座標
系）におけるピクセル（画素）の列に変換されるが、そ
の際のスクリーン内の点Ｐ’に対応する表示画像上の点
を図５に示すようにＰ”（ｘ”，ｙ”）とすると、座標
値ｘ”，ｙ”はそれぞれ、 ｘ”＝ａ・ｘ’／ｈ＋ａ／２ ｙ”＝ｂ・ｙ’／ｖ＋ｂ／２ で与えられる。ただし、ｈとｖはそれぞれスクリーンの
横と縦の長さを、また、ａとｂはそれぞれ表示画像（デ
バイス座標系）の横と縦の画素数を示すものとする。
Ｖ平面内のスクリーン領域が表示画像（デバイス座標
系）におけるピクセル（画素）の列に変換されるが、そ
の際のスクリーン内の点Ｐ’に対応する表示画像上の点
を図５に示すようにＰ”（ｘ”，ｙ”）とすると、座標
値ｘ”，ｙ”はそれぞれ、 ｘ”＝ａ・ｘ’／ｈ＋ａ／２ ｙ”＝ｂ・ｙ’／ｖ＋ｂ／２ で与えられる。ただし、ｈとｖはそれぞれスクリーンの
横と縦の長さを、また、ａとｂはそれぞれ表示画像（デ
バイス座標系）の横と縦の画素数を示すものとする。
【００４１】そして、この座標変換を用いて最終的な出
力画像内の画素に対応するスクリーン上の点（サンプル
ポイント）を考え、まず物体の内部に含まれるサンプル
ポイントを探し出し、さらにそれに対応する表示画像中
の画素をその点における物体上のテクスチャの色の値で
塗りつぶしていくことにより、ＵＶＮ座標系に変換され
た物体が最終的な２次元画像のピクセルの列に変換され
ることになる。
力画像内の画素に対応するスクリーン上の点（サンプル
ポイント）を考え、まず物体の内部に含まれるサンプル
ポイントを探し出し、さらにそれに対応する表示画像中
の画素をその点における物体上のテクスチャの色の値で
塗りつぶしていくことにより、ＵＶＮ座標系に変換され
た物体が最終的な２次元画像のピクセルの列に変換され
ることになる。
【００４２】なお、このような方法で複数個の物体を描
く場合、表示デバイスの画素ごとに奥行き情報を格納す
る領域（Ｚバッファ）を設け、この領域を用いて複数個
の物体の奥行きを比較し隠れた面を消去する手法（隠面
消去法）が用いられるのが一般的である。
く場合、表示デバイスの画素ごとに奥行き情報を格納す
る領域（Ｚバッファ）を設け、この領域を用いて複数個
の物体の奥行きを比較し隠れた面を消去する手法（隠面
消去法）が用いられるのが一般的である。
【００４３】＜３．ＣＧアニメーション処理＞以下、本
発明の一実施例におけるＣＧアニメーション処理を図面
に基づき詳細に説明する。
発明の一実施例におけるＣＧアニメーション処理を図面
に基づき詳細に説明する。
【００４４】図１は、本発明の一実施例のコンピュ−タ
グラフィック装置のブロック図を示したものである。
グラフィック装置のブロック図を示したものである。
【００４５】図において、２はＣＧアニメーション処理
のスタート、物体にマッピングするテクスチャの選択、
およびテクスチャアニメーションの選択、およびＣＧア
ニメーション処理実行中のテクスチャアニメーション状
態値の変更等の指示を与えるコマンド入力装置２であ
り、例えばマウスが用いられる。ただし、このマウスは
３個のボタン（左ボタン、中ボタン、右ボタン）を有す
るものとする。
のスタート、物体にマッピングするテクスチャの選択、
およびテクスチャアニメーションの選択、およびＣＧア
ニメーション処理実行中のテクスチャアニメーション状
態値の変更等の指示を与えるコマンド入力装置２であ
り、例えばマウスが用いられる。ただし、このマウスは
３個のボタン（左ボタン、中ボタン、右ボタン）を有す
るものとする。
【００４６】３は物体のモデリングデータ、視点条件等
の初期値の入力を行うためのデータ入力装置３であり、
例えばキーボードが用いられる。
の初期値の入力を行うためのデータ入力装置３であり、
例えばキーボードが用いられる。
【００４７】４は、テクスチャ用画像を入力するための
画像入力装置４であり、例えばドラムスキャナーが用い
られる。
画像入力装置４であり、例えばドラムスキャナーが用い
られる。
【００４８】５は、テクスチャ用画像を撮影するための
撮影装置５であり、例えば写真機が用いられる。
撮影装置５であり、例えば写真機が用いられる。
【００４９】６は、各種変数の更新、および物体のモデ
リングデータ、視点条件、画像処理後のテクスチャ画像
による表示画像のレンダリング処理等を行う演算装置で
ある。
リングデータ、視点条件、画像処理後のテクスチャ画像
による表示画像のレンダリング処理等を行う演算装置で
ある。
【００５０】７は、物体のモデリングデータ、視点条
件、およびアニメーション変数等の各種データを格納す
るファイル装置であり、例えばハードディスク、フロッ
ピーディスク、光磁気ディスク等である。
件、およびアニメーション変数等の各種データを格納す
るファイル装置であり、例えばハードディスク、フロッ
ピーディスク、光磁気ディスク等である。
【００５１】８はレンダリング処理により生成された表
示画像を表示するための画像表示装置であり、例えばＣ
ＲＴモニタが用いられる。
示画像を表示するための画像表示装置であり、例えばＣ
ＲＴモニタが用いられる。
【００５２】８ａはデータ入力の際のユーザに対する指
示、およびユーザが入力する数値データ等を表示するた
めのデータ表示装置であり、例えば液晶ディスプレイが
用いられる。
示、およびユーザが入力する数値データ等を表示するた
めのデータ表示装置であり、例えば液晶ディスプレイが
用いられる。
【００５３】９は、２次元画像に対し後述のモザイク処
理を施した画像を生成する画像処理装置Ａである。
理を施した画像を生成する画像処理装置Ａである。
【００５４】１０は、２次元画像に対し同じく後述の色
変換処理を施した画像を生成する画像処理装置Ｂであ
る。
変換処理を施した画像を生成する画像処理装置Ｂであ
る。
【００５５】１１は、視点位置の移動、および視点の方
位角、仰角の変化を入力するための視点入力装置１１で
あり、例えばスペースボールが用いられる。スペースボ
ールは一般的には図６に示すような形をしており、その
球状の部分を微妙に動かすことで任意の方向への移動、
および任意の軸を中心とした回転を検出する装置であ
る。
位角、仰角の変化を入力するための視点入力装置１１で
あり、例えばスペースボールが用いられる。スペースボ
ールは一般的には図６に示すような形をしており、その
球状の部分を微妙に動かすことで任意の方向への移動、
および任意の軸を中心とした回転を検出する装置であ
る。
【００５６】本実施例では、図６（ａ）のように、ある
方向にボールの中心が動いた場合には、その移動ベクト
ルのＸ、Ｙ、Ｚの各移動量成分Ｄｘ、Ｄｙ、Ｄｚを出力
し、また、図（ｂ）のようにある軸を中心としてボール
が回転した場合には、その方位角と仰角の各回転量成分
Ｄα、Ｄβを出力するものとする。
方向にボールの中心が動いた場合には、その移動ベクト
ルのＸ、Ｙ、Ｚの各移動量成分Ｄｘ、Ｄｙ、Ｄｚを出力
し、また、図（ｂ）のようにある軸を中心としてボール
が回転した場合には、その方位角と仰角の各回転量成分
Ｄα、Ｄβを出力するものとする。
【００５７】１は制御装置１であり、コマンド入力装置
２、データ入力装置３、画像入力装置５、演算装置６、
ファイル装置７、画像表示装置８、データ表示装置８
ａ、画像処理装置Ａ９、画像処理装置Ｂ１０を制御する
ものである。
２、データ入力装置３、画像入力装置５、演算装置６、
ファイル装置７、画像表示装置８、データ表示装置８
ａ、画像処理装置Ａ９、画像処理装置Ｂ１０を制御する
ものである。
【００５８】以上のように構成されたコンピュ−タグラ
フィック装置について、本実施例ではリアルタイムＣＧ
アニメーションの場合につき、データの流れにしたがっ
て説明する。
フィック装置について、本実施例ではリアルタイムＣＧ
アニメーションの場合につき、データの流れにしたがっ
て説明する。
【００５９】まず、ユーザがコマンド入力装置２である
キーボードのキーを押すことでＣＧアニメーション処理
が開始する。次に形状データの入力待ち状態になり、ユ
ーザは複数の物体の形状データを系モデリング座標系
（モデリング座標系はワールド座標系と一致しているも
のとする）における座標値を用いて入力することで物体
の形状モデリングを行う。
キーボードのキーを押すことでＣＧアニメーション処理
が開始する。次に形状データの入力待ち状態になり、ユ
ーザは複数の物体の形状データを系モデリング座標系
（モデリング座標系はワールド座標系と一致しているも
のとする）における座標値を用いて入力することで物体
の形状モデリングを行う。
【００６０】次に、視点条件（視点座標、視角（画
角）、仰角、方位角、スクリーンまでの距離）、の初期
化が行われる。
角）、仰角、方位角、スクリーンまでの距離）、の初期
化が行われる。
【００６１】次に、撮影装置５によって撮影されたテク
スチャ用の入力画像、たとえば風景の入力画像は画像入
力装置４によってＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換さ
れ、ファイル装置７に格納される。ここで、便宜上入力
画像の各画素構成する赤、緑、青のデータをそれぞれ
Ｒ、Ｇ、Ｂで表す。また１画素は各成分８ビット構成、
すなわち２５６階調で表現可能なデータであり、最高輝
度を２５５、最低輝度を０とするが、これに限定される
ものではない。なお、本実施例では、この画像入力の際
に、制御装置１によって指定された画像の読み取りピッ
チによって、入力画像の縦横の画素数が決定する。
スチャ用の入力画像、たとえば風景の入力画像は画像入
力装置４によってＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換さ
れ、ファイル装置７に格納される。ここで、便宜上入力
画像の各画素構成する赤、緑、青のデータをそれぞれ
Ｒ、Ｇ、Ｂで表す。また１画素は各成分８ビット構成、
すなわち２５６階調で表現可能なデータであり、最高輝
度を２５５、最低輝度を０とするが、これに限定される
ものではない。なお、本実施例では、この画像入力の際
に、制御装置１によって指定された画像の読み取りピッ
チによって、入力画像の縦横の画素数が決定する。
【００６２】次に、ユーザはモデリングした複数の物体
それぞれにつき、マッピングするテクスチャ画像を入力
画像群の中から選択し、また、各テクスチャに対し実行
するテクスチャアニメーションをあらかじめ登録されて
いるものの中から選択する。そして、それぞれの物体に
つき指定されたテクスチャアニメーション変数の初期化
を行う。
それぞれにつき、マッピングするテクスチャ画像を入力
画像群の中から選択し、また、各テクスチャに対し実行
するテクスチャアニメーションをあらかじめ登録されて
いるものの中から選択する。そして、それぞれの物体に
つき指定されたテクスチャアニメーション変数の初期化
を行う。
【００６３】このようにして、すべてのテクスチャアニ
メーション状態値の初期化が完了したら、ＣＧアニメー
ション開始待ち状態となり、ユーザより開始の命令が下
されるとＣＧアニメーションがスタートする。そして、
次にユーザからのコマンド受付チェックが行われる。こ
の際、ユーザによる命令が無い場合には、そのままの視
点条件、テクスチャアニメーション状態値を基に前述の
方法で画像のレンダリング処理および表示が行われる。
ただし、たとえ視点条件が変化しなくても物体上のテク
スチャアニメーションは初期値の状態を保って（テクス
チャアニメーションの速度等を示す状態値に応じて）変
化する。反対に、もしユーザよる視点条件の変化、およ
びテクスチャアニメーション状態値の変化の命令があっ
たら、その変化に応じてテクスチャの選択およびテクス
チャの画像処理が行われ、空間内の物体に処理後のテク
スチャがマッピングされた３次元ＣＧ画像のレンダリン
グが行われることになる。
メーション状態値の初期化が完了したら、ＣＧアニメー
ション開始待ち状態となり、ユーザより開始の命令が下
されるとＣＧアニメーションがスタートする。そして、
次にユーザからのコマンド受付チェックが行われる。こ
の際、ユーザによる命令が無い場合には、そのままの視
点条件、テクスチャアニメーション状態値を基に前述の
方法で画像のレンダリング処理および表示が行われる。
ただし、たとえ視点条件が変化しなくても物体上のテク
スチャアニメーションは初期値の状態を保って（テクス
チャアニメーションの速度等を示す状態値に応じて）変
化する。反対に、もしユーザよる視点条件の変化、およ
びテクスチャアニメーション状態値の変化の命令があっ
たら、その変化に応じてテクスチャの選択およびテクス
チャの画像処理が行われ、空間内の物体に処理後のテク
スチャがマッピングされた３次元ＣＧ画像のレンダリン
グが行われることになる。
【００６４】また、同様にコマンド受付チェックの際、
ＣＧアニメーション終了の命令が入力されるとＣＧアニ
メーション処理は終了する。なお、本実施例における画
像のレンダリング処理の中では、従来例で述べたシェー
ディングは特に触れていないが、本発明はこれに限定さ
れるものではない。
ＣＧアニメーション終了の命令が入力されるとＣＧアニ
メーション処理は終了する。なお、本実施例における画
像のレンダリング処理の中では、従来例で述べたシェー
ディングは特に触れていないが、本発明はこれに限定さ
れるものではない。
【００６５】ここで、本実施例における２つの画像処理
方法（モザイク処理、色変換処理）について説明する。
方法（モザイク処理、色変換処理）について説明する。
【００６６】まず、本実施例におけるモザイク処理につ
いて説明する。モザイク処理は、図７に示すように、画
像をある一定の画素数（単位画素数）を一辺とする正方
形領域に分割し、個々の領域に含まれるすべての画素を
その領域中のある一つの画素（代表画素：図の場合は、
各正方形領域の最も左上のグレーで色付けされた点）の
色の値で置き換える処理のことをいう。ただし、分割は
画像の左上の点を基準点として行われ、画像の右端と下
端に接した領域で辺の長さが単位画素に満たない場合は
その場合にできる長方形領域を同様に代表画素の色で塗
りつぶすこととする。
いて説明する。モザイク処理は、図７に示すように、画
像をある一定の画素数（単位画素数）を一辺とする正方
形領域に分割し、個々の領域に含まれるすべての画素を
その領域中のある一つの画素（代表画素：図の場合は、
各正方形領域の最も左上のグレーで色付けされた点）の
色の値で置き換える処理のことをいう。ただし、分割は
画像の左上の点を基準点として行われ、画像の右端と下
端に接した領域で辺の長さが単位画素に満たない場合は
その場合にできる長方形領域を同様に代表画素の色で塗
りつぶすこととする。
【００６７】また、本実施例における色変換処理とは、
Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの色に対する変化量を設定し、画像
におけるすべての画素のＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれの値に対
し、対応する色の変化量を加算（または減算）する処理
のことである。ただし、この加算（または減算）によっ
て求められた新しい値が、０より小さい場合は新しい値
を０とし、また２５５より大きい場合は新しい値を２５
５とするものとする。
Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの色に対する変化量を設定し、画像
におけるすべての画素のＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれの値に対
し、対応する色の変化量を加算（または減算）する処理
のことである。ただし、この加算（または減算）によっ
て求められた新しい値が、０より小さい場合は新しい値
を０とし、また２５５より大きい場合は新しい値を２５
５とするものとする。
【００６８】ここで、Ｎ個の画素で構成された画像のｉ
番目の画素の色を（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）（ｉ＝１，…，
Ｎ）、ＲＧＢそれぞれの色の変化量をＳＲ、ＳＧ、ＳＢ
とすると、この色変換処理は次式で与えられる。
番目の画素の色を（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）（ｉ＝１，…，
Ｎ）、ＲＧＢそれぞれの色の変化量をＳＲ、ＳＧ、ＳＢ
とすると、この色変換処理は次式で与えられる。
【００６９】Ｒｉ←Ｒｉ＋ＳＲ Ｇｉ←Ｇｉ＋ＳＧ Ｂｉ←Ｂｉ＋ＳＢ ここで、ｉ＝１，…，Ｎである。
【００７０】以上、説明した画像処理方法は、以下のＣ
Ｇアニメーション処理の中で用いられる。
Ｇアニメーション処理の中で用いられる。
【００７１】次に、本実施例におけるテクスチャマッピ
ング方法について説明する。
ング方法について説明する。
【００７２】図８は、空間内の物体へのテクスチャマッ
ピングの代表的手法であるパースペクティブ・コーディ
ネート（投射コーディネート）を示した図である。
ピングの代表的手法であるパースペクティブ・コーディ
ネート（投射コーディネート）を示した図である。
【００７３】まず、空間上に投影の中心となる点Ｐを置
き、この点を中心として、３次元物体をすっぽり含むよ
うな四角錐Ｐ−ＡＢＣＤを考える（ただし四角形ＡＢＣ
Ｄは長方形であるとする）。また、四角形ＡＢＣＤの２
本の対角線の交点をＮとする。そして、点Ｐと物体との
間に、ＰＮと垂直になる平面ｇを置き、この平面が四角
錐を切り取る矩形領域をＡ’Ｂ’Ｃ’Ｄ’とする。
き、この点を中心として、３次元物体をすっぽり含むよ
うな四角錐Ｐ−ＡＢＣＤを考える（ただし四角形ＡＢＣ
Ｄは長方形であるとする）。また、四角形ＡＢＣＤの２
本の対角線の交点をＮとする。そして、点Ｐと物体との
間に、ＰＮと垂直になる平面ｇを置き、この平面が四角
錐を切り取る矩形領域をＡ’Ｂ’Ｃ’Ｄ’とする。
【００７４】また、四角形Ａ’Ｂ’Ｃ’Ｄ’の２本の対
角線の交点をＮ’をする。ここで、テクスチャ画像を表
す領域をＥＦＧＨとし、ＥＦＧＨの２本の対角線の交点
をＮ”とする。そして、Ｎ”をＮ’に重ね、テクスチャ
ＥＦＧＨが四角形Ａ’Ｂ’Ｃ’Ｄ’をすっぽり囲むよう
に配置した状態で、点Ｐからの投影を行い、物体上にテ
クスチャの一部分をマッピングする（図では、テクスチ
ャに描かれた“Ｍ”が球状の物体の表面へマッピングさ
れている）。
角線の交点をＮ’をする。ここで、テクスチャ画像を表
す領域をＥＦＧＨとし、ＥＦＧＨの２本の対角線の交点
をＮ”とする。そして、Ｎ”をＮ’に重ね、テクスチャ
ＥＦＧＨが四角形Ａ’Ｂ’Ｃ’Ｄ’をすっぽり囲むよう
に配置した状態で、点Ｐからの投影を行い、物体上にテ
クスチャの一部分をマッピングする（図では、テクスチ
ャに描かれた“Ｍ”が球状の物体の表面へマッピングさ
れている）。
【００７５】例えば、図８に示すようにテクスチャマッ
ピングを施した球状の物体を、ある視点条件において見
た場合にスクリーン上に投影される画像は図９（ａ）の
ようになり、また、それとは違った視点条件で見た場合
にスクリーン上に投影される画像は図９（ｂ）のように
なる。なお、本実施例では、簡単のため物体としては一
つの平面からなるもののみを扱うが、本発明はこれに限
られたものではない。
ピングを施した球状の物体を、ある視点条件において見
た場合にスクリーン上に投影される画像は図９（ａ）の
ようになり、また、それとは違った視点条件で見た場合
にスクリーン上に投影される画像は図９（ｂ）のように
なる。なお、本実施例では、簡単のため物体としては一
つの平面からなるもののみを扱うが、本発明はこれに限
られたものではない。
【００７６】以上に説明したテクスチャマッピングの方
法は以下のＣＧアニメーション処理の中で用いられる。
法は以下のＣＧアニメーション処理の中で用いられる。
【００７７】次に、本実施例におけるＣＧアニメーショ
ン処理について説明する。
ン処理について説明する。
【００７８】図１０は、本実施例におけるＣＧアニメー
ション処理を示したフローチャートである。
ション処理を示したフローチャートである。
【００７９】以下、データの流れにしたがって処理方法
を詳細に説明する。
を詳細に説明する。
【００８０】（ステップＳ１） ＜四角形座標データの入力＞ユーザは四角形の座標デー
タの入力を行う。
タの入力を行う。
【００８１】すなわち、制御装置１は、データ表示装置
８に、 “四角形の座標データを入力して下さい−−−＞” との表示を行い、コマンド入力装置２であるキーボード
をコマンド入力待ち状態とする。ここでユーザはキーボ
ードによりこの表示に続けて、例えば、 “４ １．０ ０．０ ０．０ ２．０ ０．０ ０．
０ ２．０ １．００．０ １．０ １．０ １．０
０．０” とタイプし、最後にリターン（改行）キーを押すとこれ
らの数値データが四角形の座標データとしてファイル装
置７に格納される。ただし、これらの数値データの内、
第１番目の数値が四角形の頂点の数を、また第２番目か
ら第４番目、第５番目から第７番目、第８番目から第１
０番目、第１１番目から第１３番目の３個毎のの数値の
組がそれぞれ四角形の各頂点のｘ、ｙ、ｚ座標を示すも
のとする。
８に、 “四角形の座標データを入力して下さい−−−＞” との表示を行い、コマンド入力装置２であるキーボード
をコマンド入力待ち状態とする。ここでユーザはキーボ
ードによりこの表示に続けて、例えば、 “４ １．０ ０．０ ０．０ ２．０ ０．０ ０．
０ ２．０ １．００．０ １．０ １．０ １．０
０．０” とタイプし、最後にリターン（改行）キーを押すとこれ
らの数値データが四角形の座標データとしてファイル装
置７に格納される。ただし、これらの数値データの内、
第１番目の数値が四角形の頂点の数を、また第２番目か
ら第４番目、第５番目から第７番目、第８番目から第１
０番目、第１１番目から第１３番目の３個毎のの数値の
組がそれぞれ四角形の各頂点のｘ、ｙ、ｚ座標を示すも
のとする。
【００８２】＜四角形面ループデータの入力＞次に、ユ
ーザは四角形の面ループデータの入力を行う。
ーザは四角形の面ループデータの入力を行う。
【００８３】すなわち、制御装置１はデータ表示装置８
に、 “四角形の面ループデータを入力して下さい−−−＞” との表示を行い、コマンド入力装置２であるキーボード
をコマンド入力待ち状態とする。ここでユーザはキーボ
ードによりこの表示に続けて、例えば、 “１ ４ １ ２ ３ ４” とタイプし、最後にリターン（改行）キーを押すとこれ
らの数値データが四角形の面ループデータとしてファイ
ル装置７に格納される。ただし、これらの数値データの
内、第１番目の数値が物体を構成する面の数を、第２番
目の数値が面ループを構成する頂点数を、また第３番目
から第６番目の数値が四角形の面の頂点番号列を示すも
のとする。
に、 “四角形の面ループデータを入力して下さい−−−＞” との表示を行い、コマンド入力装置２であるキーボード
をコマンド入力待ち状態とする。ここでユーザはキーボ
ードによりこの表示に続けて、例えば、 “１ ４ １ ２ ３ ４” とタイプし、最後にリターン（改行）キーを押すとこれ
らの数値データが四角形の面ループデータとしてファイ
ル装置７に格納される。ただし、これらの数値データの
内、第１番目の数値が物体を構成する面の数を、第２番
目の数値が面ループを構成する頂点数を、また第３番目
から第６番目の数値が四角形の面の頂点番号列を示すも
のとする。
【００８４】＜三角形の座標データの入力＞次に、ユー
ザは三角形の座標データの入力を行う。
ザは三角形の座標データの入力を行う。
【００８５】すなわち、制御装置１は、データ表示装置
８に、 “三角形の座標データを入力して下さい−−−＞” との表示を行い、コマンド入力装置２であるキーボード
をコマンド入力待ち状態とする。ここでユーザはキーボ
ードによりこの表示に続けて、例えば、 “３ −１．０ ０．０ ０．０ −１．０ １．０
０．０ −２．０ ０．０ ０．０” とタイプし、最後にリターン（改行）キーを押すとこれ
らの数値データが三角形の座標データとしてファイル装
置７に格納される。ただし、この数値データの内、第１
番目の数値が三角形の頂点の数を、また第２番目から第
４番目、第５番目から第７番目、第８番目から第１０番
目の３個毎の数値の組がそれぞれ三角形の各頂点のｘ、
ｙ、ｚ座標を示すものとする。
８に、 “三角形の座標データを入力して下さい−−−＞” との表示を行い、コマンド入力装置２であるキーボード
をコマンド入力待ち状態とする。ここでユーザはキーボ
ードによりこの表示に続けて、例えば、 “３ −１．０ ０．０ ０．０ −１．０ １．０
０．０ −２．０ ０．０ ０．０” とタイプし、最後にリターン（改行）キーを押すとこれ
らの数値データが三角形の座標データとしてファイル装
置７に格納される。ただし、この数値データの内、第１
番目の数値が三角形の頂点の数を、また第２番目から第
４番目、第５番目から第７番目、第８番目から第１０番
目の３個毎の数値の組がそれぞれ三角形の各頂点のｘ、
ｙ、ｚ座標を示すものとする。
【００８６】＜三角形の面ループの入力＞次に、ユーザ
は三角形の面ループデータの入力を行う。
は三角形の面ループデータの入力を行う。
【００８７】すなわち、制御装置１はデータ表示装置
８’に、 “三角形の面ループデータを入力して下さい−−−＞” との表示を行い、コマンド入力装置２であるキーボード
をコマンド入力待ち状態とする。ここでユーザはキーボ
ードによりこの表示に続けて、例えば、 “１ ３ １ ２ ３” とタイプし、最後にリターン（改行）キーを押すとこれ
らの数値データが三角形の面ループデータとしてファイ
ル装置７に格納される。ただし、この数値データの内、
第１番目の数値が物体を構成する面の数を、第２番目の
数値が面ループを構成する頂点数を、また第３番目から
第５番目の数値が三角形の面の頂点番号列を示すものと
する。
８’に、 “三角形の面ループデータを入力して下さい−−−＞” との表示を行い、コマンド入力装置２であるキーボード
をコマンド入力待ち状態とする。ここでユーザはキーボ
ードによりこの表示に続けて、例えば、 “１ ３ １ ２ ３” とタイプし、最後にリターン（改行）キーを押すとこれ
らの数値データが三角形の面ループデータとしてファイ
ル装置７に格納される。ただし、この数値データの内、
第１番目の数値が物体を構成する面の数を、第２番目の
数値が面ループを構成する頂点数を、また第３番目から
第５番目の数値が三角形の面の頂点番号列を示すものと
する。
【００８８】（ステップＳ２）次に、ユーザは視点条件
データの初期値の入力を行う。
データの初期値の入力を行う。
【００８９】すなわち、制御装置１はデータ表示装置８
ａに、 “視点条件を入力して下さい−−−＞” との表示を行い、コマンド入力装置２であるキーボード
をコマンド入力待ち状態とする。ここでユーザはキーボ
ードにより、この表示に続けて、例えば、 “０．０ ０．０ −１０．０ ２．０ ０．０ ０．
０ ５．０” とタイプし最後にリターン（改行）キーを押すとこれら
の数値データが視点条件データの初期値としてファイル
装置７に格納される。ただし、これらの数値データの
内、第１番目から第３番目の数値が視点座標Ｐｅ（Ｘ
ｅ、Ｙｅ、Ｚｅ）の各座標を、また第４番目から第７番
目の数値がそれぞれ、視角θ、方位角α、仰角β、視距
離ｆを示すものとする。
ａに、 “視点条件を入力して下さい−−−＞” との表示を行い、コマンド入力装置２であるキーボード
をコマンド入力待ち状態とする。ここでユーザはキーボ
ードにより、この表示に続けて、例えば、 “０．０ ０．０ −１０．０ ２．０ ０．０ ０．
０ ５．０” とタイプし最後にリターン（改行）キーを押すとこれら
の数値データが視点条件データの初期値としてファイル
装置７に格納される。ただし、これらの数値データの
内、第１番目から第３番目の数値が視点座標Ｐｅ（Ｘ
ｅ、Ｙｅ、Ｚｅ）の各座標を、また第４番目から第７番
目の数値がそれぞれ、視角θ、方位角α、仰角β、視距
離ｆを示すものとする。
【００９０】（ステップＳ３）次に、ユーザは撮影装置
５で撮影された風景と人物の２枚の写真原稿を、画像入
力装置４であるたとえばドラムスキャナーのドラム上に
貼り付け、コマンド入力装置２から処理開始の命令を制
御装置１へ送る。制御装置１は、処理開始の命令を受け
取ると、画像入力装置４にスキャン開始の命令を送る。
そして、入力装置４は、スキャン開始の命令を受け取る
と、ドラムに貼り付けられた画像をスキャンして、入力
画像、例えば８ビット量子化データを出力する。そし
て、制御装置１は画像入力装置４が出力した２個の画像
データをテクスチャ画像としてファイル装置７内に格納
する。
５で撮影された風景と人物の２枚の写真原稿を、画像入
力装置４であるたとえばドラムスキャナーのドラム上に
貼り付け、コマンド入力装置２から処理開始の命令を制
御装置１へ送る。制御装置１は、処理開始の命令を受け
取ると、画像入力装置４にスキャン開始の命令を送る。
そして、入力装置４は、スキャン開始の命令を受け取る
と、ドラムに貼り付けられた画像をスキャンして、入力
画像、例えば８ビット量子化データを出力する。そし
て、制御装置１は画像入力装置４が出力した２個の画像
データをテクスチャ画像としてファイル装置７内に格納
する。
【００９１】またこの際、演算装置６は写真原稿の横の
長さａ１、縦の長さｂ１、人物の写真原稿の横の長さａ
２、縦の長さｂ２、および画像入力の際の読み取りピッ
チｐより、風景の画像の横と縦の画素数Ｘ１、Ｙ１、お
よび人物の画像の横と縦の画素数Ｘ２、Ｙ２を次式によ
り計算し、ファイル装置７内に格納する。
長さａ１、縦の長さｂ１、人物の写真原稿の横の長さａ
２、縦の長さｂ２、および画像入力の際の読み取りピッ
チｐより、風景の画像の横と縦の画素数Ｘ１、Ｙ１、お
よび人物の画像の横と縦の画素数Ｘ２、Ｙ２を次式によ
り計算し、ファイル装置７内に格納する。
【００９２】Ｘ１＝ａ１／ｐ Ｙ１＝ｂ１／ｐ Ｘ２＝ａ２／ｐ Ｙ２＝ｂ２／ｐ
【００９３】（ステップＳ４）次に、ユーザは四角形物
体におけるテクスチャアニメーション状態値の入力を行
う。
体におけるテクスチャアニメーション状態値の入力を行
う。
【００９４】すなわち、制御装置１は、データ表示装置
８ａ上に以下の表示を行い、データ入力装置３をデータ
入力待ち状態とする。そして、ユーザはキーボードによ
りその表示上の各項目の矢印の後に続けてその項目に対
応する数値をタイプすることでマッピング画像番号１
（風景の画像）、またアニメーション番号１（モザイク
処理）の入力を行う。
８ａ上に以下の表示を行い、データ入力装置３をデータ
入力待ち状態とする。そして、ユーザはキーボードによ
りその表示上の各項目の矢印の後に続けてその項目に対
応する数値をタイプすることでマッピング画像番号１
（風景の画像）、またアニメーション番号１（モザイク
処理）の入力を行う。
【００９５】＜四角形のテクスチャアニメーション状態
値の入力＞ ・マッピング画像番号 ＮＴ−−−−＞１ ・アニメーション番号 ＮＡ−−−−＞１ 次に、制御装置は上述のようにアニメーション番号の
１、つまりモザイク処理が指定されたのを受けてデータ
表示装置８ａに以下の表示を行い、ユーザにモザイク処
理アニメーションの各変数の初期値の入力を促す。ユー
ザは上述と同様の方法でそれぞれの項目に対する数値デ
ータをキーボードにより行う。
値の入力＞ ・マッピング画像番号 ＮＴ−−−−＞１ ・アニメーション番号 ＮＡ−−−−＞１ 次に、制御装置は上述のようにアニメーション番号の
１、つまりモザイク処理が指定されたのを受けてデータ
表示装置８ａに以下の表示を行い、ユーザにモザイク処
理アニメーションの各変数の初期値の入力を促す。ユー
ザは上述と同様の方法でそれぞれの項目に対する数値デ
ータをキーボードにより行う。
【００９６】○モザイク処理の各変数の初期値を入力し
てください ・単位画素数 Ｎ−−−＞５ ・単位画素数の変化のスピード Ｓｍ−−−＞２ ・単位画素数の変化の増減方向 Ｄｍ−−−＞１ ・単位画素数の最小値 Ｎｍｉｎ−−−＞１ ・単位画素数の最大値 Ｎｍａｘ−−−＞１００ ただし、モザイクの単位画素数の変化の増減方向は１
（増加）または−１（減少）のどちらかの値をとるもの
とする。
てください ・単位画素数 Ｎ−−−＞５ ・単位画素数の変化のスピード Ｓｍ−−−＞２ ・単位画素数の変化の増減方向 Ｄｍ−−−＞１ ・単位画素数の最小値 Ｎｍｉｎ−−−＞１ ・単位画素数の最大値 Ｎｍａｘ−−−＞１００ ただし、モザイクの単位画素数の変化の増減方向は１
（増加）または−１（減少）のどちらかの値をとるもの
とする。
【００９７】（ステップＳ５）次に、ユーザは三角形物
体におけるテクスチャアニメーション状態値の入力を行
う。
体におけるテクスチャアニメーション状態値の入力を行
う。
【００９８】すなわち、制御装置１は、データ表示装置
８ａ上に以下の表示を行い、データ入力装置３をデータ
入力待ち状態とする。そして、ユーザはキーボードによ
りその表示上の各項目の矢印の後に続けてその項目に対
応する数値をタイプすることでマッピング画像番号２
（人物の画像）、およびアニメーション番号２（色変換
処理）の入力を行う。
８ａ上に以下の表示を行い、データ入力装置３をデータ
入力待ち状態とする。そして、ユーザはキーボードによ
りその表示上の各項目の矢印の後に続けてその項目に対
応する数値をタイプすることでマッピング画像番号２
（人物の画像）、およびアニメーション番号２（色変換
処理）の入力を行う。
【００９９】＜三角形のテクスチャアニメーション状態
値の入力＞ ・マッピング画像番号 ＮＴ−−−−＞２ ・アニメーション番号 ＮＡ−−−−＞２ 次に、制御装置は上でアニメーション番号の２、つまり
色変換処理が指定されたのを受けてデータ表示装置８ａ
に以下の表示を行い、ユーザに色変換処理アニメーショ
ンの各変数の初期値の入力を促す。ユーザは上と同様の
方法でそれぞれの項目に対する数値データをキーボード
により行う。
値の入力＞ ・マッピング画像番号 ＮＴ−−−−＞２ ・アニメーション番号 ＮＡ−−−−＞２ 次に、制御装置は上でアニメーション番号の２、つまり
色変換処理が指定されたのを受けてデータ表示装置８ａ
に以下の表示を行い、ユーザに色変換処理アニメーショ
ンの各変数の初期値の入力を促す。ユーザは上と同様の
方法でそれぞれの項目に対する数値データをキーボード
により行う。
【０１００】○色変換処理の各変数の初期値を入力して
下さい ・Ｒの変化スピード ＳＲ−−−＞１０ ・Ｒの変化の増減方向 ＤＲ−−−＞１ ・Ｇの変化スピード ＳＧ−−−＞２０ ・Ｇの変化の増減方向 ＤＧ−−−＞−１ ・Ｂの変化スピード ＳＢ−−−＞３０ ・Ｂの変化の増減方向 ＤＢ−−−＞−１ ただし、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの色の変化の増減方向は１
（増加）または−１（減少）のどちらかの値をとるもの
とする。そして、入力されたこれらの値はファイル装置
７内に格納される。
下さい ・Ｒの変化スピード ＳＲ−−−＞１０ ・Ｒの変化の増減方向 ＤＲ−−−＞１ ・Ｇの変化スピード ＳＧ−−−＞２０ ・Ｇの変化の増減方向 ＤＧ−−−＞−１ ・Ｂの変化スピード ＳＢ−−−＞３０ ・Ｂの変化の増減方向 ＤＢ−−−＞−１ ただし、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの色の変化の増減方向は１
（増加）または−１（減少）のどちらかの値をとるもの
とする。そして、入力されたこれらの値はファイル装置
７内に格納される。
【０１０１】（ステップＳ６）次に、制御装置１の命令
により、コマンド入力装置２はコマンド入力待ち状態と
なり、ユーザがＹＥＳを入力すると次のステップへ進み
（ＣＧアニメーションが開始し）、ＮＯを入力するとス
テップＳ１に戻る（最初から入力をやり直す）。
により、コマンド入力装置２はコマンド入力待ち状態と
なり、ユーザがＹＥＳを入力すると次のステップへ進み
（ＣＧアニメーションが開始し）、ＮＯを入力するとス
テップＳ１に戻る（最初から入力をやり直す）。
【０１０２】（ステップＳ７）制御装置１の命令によ
り、ＣＧアニメーション主要部の処理を行い、しかるべ
き終了命令が下されるとＣＧアニメーション処理は終了
する。
り、ＣＧアニメーション主要部の処理を行い、しかるべ
き終了命令が下されるとＣＧアニメーション処理は終了
する。
【０１０３】次に、ＣＧアニメーション処理の主要部で
ある前述のステップＳ７で行われる処理に、図１１を用
いて説明する。
ある前述のステップＳ７で行われる処理に、図１１を用
いて説明する。
【０１０４】図１１は、ＣＧアニメーションの主要部で
行われる処理を示したフローチャートである。
行われる処理を示したフローチャートである。
【０１０５】以下、データの流れにしたがって処理方法
を詳細に説明する。
を詳細に説明する。
【０１０６】（ステップＴ１）制御装置１の命令によ
り、コマンド入力装置２であるマウスはコマンド入力チ
ェック状態となり、ユーザがマウスの中ボタンを押すこ
とでＣＧアニメーション終了の命令を下した場合はＣＧ
アニメーション処理を終了し、そうでない場合は次のス
テップへ進む。
り、コマンド入力装置２であるマウスはコマンド入力チ
ェック状態となり、ユーザがマウスの中ボタンを押すこ
とでＣＧアニメーション終了の命令を下した場合はＣＧ
アニメーション処理を終了し、そうでない場合は次のス
テップへ進む。
【０１０７】（ステップＴ１’）制御装置１の命令によ
り、コマンド入力装置２であるマウスはコマンド入力チ
ェック状態となり、ユーザがマウスの左ボタンを押して
いたならば、四角形および三角形の各アニメーション状
態値内のテクスチャ番号ＮＴを以下のように更新する。
り、コマンド入力装置２であるマウスはコマンド入力チ
ェック状態となり、ユーザがマウスの左ボタンを押して
いたならば、四角形および三角形の各アニメーション状
態値内のテクスチャ番号ＮＴを以下のように更新する。
【０１０８】ＮＴ←ＮＴ＋１ ただし、この計算によりＮＴがテクスチャ画像の総数を
越えたならば、 ＮＴ←１ とする。
越えたならば、 ＮＴ←１ とする。
【０１０９】（ステップＴ１”）制御装置１の命令によ
り、コマンド入力装置２であるマウスはコマンド入力チ
ェック状態となり、ユーザがマウスの右ボタンを押して
いたならば、四角形および三角形の各アニメーション状
態値内のアニメーション番号ＮＡを以下のように更新す
る。
り、コマンド入力装置２であるマウスはコマンド入力チ
ェック状態となり、ユーザがマウスの右ボタンを押して
いたならば、四角形および三角形の各アニメーション状
態値内のアニメーション番号ＮＡを以下のように更新す
る。
【０１１０】ＮＡ←ＮＡ＋１ ただし、この計算によりＮＴがテクスチャアニメーショ
ンの種類の総数を越えたならば、 ＮＡ←１ とする。
ンの種類の総数を越えたならば、 ＮＡ←１ とする。
【０１１１】（ステップＴ２）制御装置１の命令によ
り、視点入力装置１１であるスペースボールは移動ベク
トルにおけるＸ、Ｙ、Ｚ方向のそれぞれ成分Ｄｘ、Ｄ
ｙ、Ｄｚ、および、回転方向における左右と上下のそれ
ぞれの回転成分Ｄα、Ｄβを測定し、ファイル装置７内
に格納する。
り、視点入力装置１１であるスペースボールは移動ベク
トルにおけるＸ、Ｙ、Ｚ方向のそれぞれ成分Ｄｘ、Ｄ
ｙ、Ｄｚ、および、回転方向における左右と上下のそれ
ぞれの回転成分Ｄα、Ｄβを測定し、ファイル装置７内
に格納する。
【０１１２】（ステップＴ３）制御装置１の命令によ
り、演算装置６はファイル装置７内のＤｘ、Ｄｙ、Ｄｚ
を用い、視点の位置Ｘｅ、Ｙｅ、Ｚｅを次式で更新す
る、 Ｘｅ←Ｘｅ＋Ｄｘ Ｙｅ←Ｙｅ＋Ｄｙ Ｚｅ←Ｚｅ＋Ｄｚ また、同じくファイル装置７内のＤαとＤβを用い、方
位角αと仰角βを次式で更新する。
り、演算装置６はファイル装置７内のＤｘ、Ｄｙ、Ｄｚ
を用い、視点の位置Ｘｅ、Ｙｅ、Ｚｅを次式で更新す
る、 Ｘｅ←Ｘｅ＋Ｄｘ Ｙｅ←Ｙｅ＋Ｄｙ Ｚｅ←Ｚｅ＋Ｄｚ また、同じくファイル装置７内のＤαとＤβを用い、方
位角αと仰角βを次式で更新する。
【０１１３】α←α＋Ｄα β←β＋Ｄβ そして、これらの新しいＸｅ、Ｙｅ、Ｚｅ、α、βはフ
ァイル装置７内に格納される。
ァイル装置７内に格納される。
【０１１４】（ステップＴ４）制御装置１の命令によ
り、演算装置６はファイル装置７内のＤｘ、Ｄｙ、Ｄ
ｚ、Ｄα、Ｄβを用いてアニメーション状態値の更新を
行う。
り、演算装置６はファイル装置７内のＤｘ、Ｄｙ、Ｄ
ｚ、Ｄα、Ｄβを用いてアニメーション状態値の更新を
行う。
【０１１５】まず、演算装置６はＤα、Ｄβを用いてこ
の時点でモザイク処理アニメーションを行っているテク
スチャ画像のアニメーション状態値の更新を、たとえば
次のように行う。
の時点でモザイク処理アニメーションを行っているテク
スチャ画像のアニメーション状態値の更新を、たとえば
次のように行う。
【０１１６】Ｓｍ←Ｓｍ＋ｏｍｉｔ（Ｄα） Ｄｍ←Ｄｍ＊ｍａｒｋ（Ｄβ） Ｎ←Ｎ＋Ｓｍ＊Ｄｍ （ただし、Ｎ＜Ｎｍｉｎの場合：Ｎ←Ｎｍｉｎ、また、
Ｎ＞Ｎｍａｘの場合：Ｎ←Ｎｍａｘとする） Ｎｍｉｎ←Ｎｍｉｎ （変化なし） Ｎｍａｘ←Ｎｍａｘ （変化なし） ただし、ｏｍｉｔ（Ａ）はＡの小数点以下を切り捨てる
関数、またｍａｒｋ（Ｂ）はＢの符号が正か負によりそ
れぞれ１と−１を返す関数であるとする。
Ｎ＞Ｎｍａｘの場合：Ｎ←Ｎｍａｘとする） Ｎｍｉｎ←Ｎｍｉｎ （変化なし） Ｎｍａｘ←Ｎｍａｘ （変化なし） ただし、ｏｍｉｔ（Ａ）はＡの小数点以下を切り捨てる
関数、またｍａｒｋ（Ｂ）はＢの符号が正か負によりそ
れぞれ１と−１を返す関数であるとする。
【０１１７】次に、演算装置６はＤｘ、Ｄｙ、Ｄｚを用
いて三角形上の色変換処理を示すアニメーション状態値
の更新を、たとえば次のように行う。
いて三角形上の色変換処理を示すアニメーション状態値
の更新を、たとえば次のように行う。
【０１１８】ＳＲ←ＳＲ＋ｏｍｉｔ（Ｄｘ） ＤＲ←ＤＲ×ｍａｒｋ（Ｄｙ） ＳＧ←ＳＧ＋ｏｍｉｔ（Ｄｙ） ＤＧ←ＤＧ×ｍａｒｋ（Ｄｚ） ＳＢ←ＳＢ＋ｏｍｉｔ（Ｄｚ） ＤＢ←ＤＢ×ｍａｒｋ（Ｄｘ） そして、これらの更新値はファイル装置７内に格納され
る。
る。
【０１１９】（ステップＴ５）制御装置１の命令によ
り、画像処理装置Ａ９はの物体のテクスチャアニメーシ
ョン状態変数を用いて、同じく四角形の物体に指定され
たファイル装置７内の風景の画像に対し、同じく四角形
物体に指定されたモザイク処理を施す。
り、画像処理装置Ａ９はの物体のテクスチャアニメーシ
ョン状態変数を用いて、同じく四角形の物体に指定され
たファイル装置７内の風景の画像に対し、同じく四角形
物体に指定されたモザイク処理を施す。
【０１２０】また同様に、制御装置１の命令により、画
像処理装置Ｂ１０は三角形物体のテクスチャアニメーシ
ョン状態変数を用いて、三角形物体に指定されたファイ
ル装置７内の人物の画像に対し、同じく三角形物体に指
定された色変換処理を施す。
像処理装置Ｂ１０は三角形物体のテクスチャアニメーシ
ョン状態変数を用いて、三角形物体に指定されたファイ
ル装置７内の人物の画像に対し、同じく三角形物体に指
定された色変換処理を施す。
【０１２１】そして、処理後の２つのテクスチャ画像は
ファイル装置７内へ格納される。
ファイル装置７内へ格納される。
【０１２２】（ステップＴ６）制御装置１の命令によ
り、演算装置６は画像のレンダリング処理を行う。
り、演算装置６は画像のレンダリング処理を行う。
【０１２３】まず、演算装置６は生成画像とおなじ大き
さの背景画像を作成し、すべての画素をたとえば黒の色
データ、 （Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝（０、０、０） で初期化する。
さの背景画像を作成し、すべての画素をたとえば黒の色
データ、 （Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝（０、０、０） で初期化する。
【０１２４】そして、演算装置６は前述のレンダリング
方法により、ファイル装置７内の視点条件値を用いて、
空間内の四角形物体に、同じくファイル装置７内のモザ
イク処理後のテクスチャをマッピングを施した物体を作
成された背景画像上のしかるべき位置に描写する。
方法により、ファイル装置７内の視点条件値を用いて、
空間内の四角形物体に、同じくファイル装置７内のモザ
イク処理後のテクスチャをマッピングを施した物体を作
成された背景画像上のしかるべき位置に描写する。
【０１２５】また、同様に演算装置６は前述のレンダリ
ング方法により、ファイル装置７内の視点条件値を用い
て、空間内の三角形物体に、同じくファイル装置７内の
色変換処理後のテクスチャをマッピングを施した物体を
背景画像のしかるべき位置に描写する。
ング方法により、ファイル装置７内の視点条件値を用い
て、空間内の三角形物体に、同じくファイル装置７内の
色変換処理後のテクスチャをマッピングを施した物体を
背景画像のしかるべき位置に描写する。
【０１２６】ただし、これら２つの平面物体へのテクス
チャマッピングは、前述のパースペクティブ・コーディ
ネートにおける投影の中心軸が平面物体と垂直になるよ
うに設定され行われるものとする。
チャマッピングは、前述のパースペクティブ・コーディ
ネートにおける投影の中心軸が平面物体と垂直になるよ
うに設定され行われるものとする。
【０１２７】この結果得られた生成画像は、ファイル装
置７内に格納される。
置７内に格納される。
【０１２８】（ステップＴ７）制御装置１の命令によ
り、画像表示装置８はファイル装置７内の生成画像を表
示した（生成画像を画像表示装置へ出力）後、ステップ
Ｓ８へ戻る。
り、画像表示装置８はファイル装置７内の生成画像を表
示した（生成画像を画像表示装置へ出力）後、ステップ
Ｓ８へ戻る。
【０１２９】以上に説明したように、本発明によれば、
３次元空間内に存在する各物体に対し固有のテクスチャ
アニメーション状態値を割り当て、ＣＧアニメーション
を形成する複数の画像の生成過程で前記テクスチャアニ
メーション状態値を変化させることで、個々の物体に割
り当てたテクスチャおよびそのテクスチャに対して実行
されているテクスチャアニメーションをそれぞれ他のテ
クスチャ、他のテクスチャアニメーションに切り替えた
り、また、複数の異なる物体上のテクスチャに対し同じ
アニメーションが実行されている場合にそれぞれのテク
スチャアニメーション状態値内のテクスチャアニメーシ
ョン変数を違えて動きに変化をつけることにより、個々
の物体にマッピングしたテクスチャがダイナミックに変
化する従来にないアート性に満ちたＣＧアニメーション
を実現するコンピュータグラフィックス装置を提供する
ことができる。
３次元空間内に存在する各物体に対し固有のテクスチャ
アニメーション状態値を割り当て、ＣＧアニメーション
を形成する複数の画像の生成過程で前記テクスチャアニ
メーション状態値を変化させることで、個々の物体に割
り当てたテクスチャおよびそのテクスチャに対して実行
されているテクスチャアニメーションをそれぞれ他のテ
クスチャ、他のテクスチャアニメーションに切り替えた
り、また、複数の異なる物体上のテクスチャに対し同じ
アニメーションが実行されている場合にそれぞれのテク
スチャアニメーション状態値内のテクスチャアニメーシ
ョン変数を違えて動きに変化をつけることにより、個々
の物体にマッピングしたテクスチャがダイナミックに変
化する従来にないアート性に満ちたＣＧアニメーション
を実現するコンピュータグラフィックス装置を提供する
ことができる。
【０１３０】したがって、あらかじめ複数のテクスチャ
アニメーションを用意しておけば、入力したテクスチャ
画像の個数がたとえ少ない場合も、その少ない画像を用
いてバリエーションに富んだ変化を持つテクスチャアニ
メーションを実現したＣＧアニメーションが可能とな
る。
アニメーションを用意しておけば、入力したテクスチャ
画像の個数がたとえ少ない場合も、その少ない画像を用
いてバリエーションに富んだ変化を持つテクスチャアニ
メーションを実現したＣＧアニメーションが可能とな
る。
【０１３１】なお、本発明は、複数の機器から構成され
るシステムに適用しても、１つの機器からなるシステム
に適用してもよい。
るシステムに適用しても、１つの機器からなるシステム
に適用してもよい。
【０１３２】また、本発明は、システムあるいは装置に
プログラムを供給することで実現される場合にも適用で
きることはいうまでもない。
プログラムを供給することで実現される場合にも適用で
きることはいうまでもない。
【０１３３】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、３次元空間内に存在する各物体に対し固有のテクス
チャアニメーション状態値を割り当て、ＣＧアニメーシ
ョンを形成する複数の画像の生成過程で前記テクスチャ
アニメーション状態値を変化させることで、個々の物体
に割り当てたテクスチャおよびそのテクスチャに対して
実行されているテクスチャアニメーションをそれぞれ他
のテクスチャ、他のテクスチャアニメーションに切り替
えたり、また、複数の異なる物体上のテクスチャに対し
同じアニメーションが実行されている場合にそれぞれの
テクスチャアニメーション状態値内のテクスチャアニメ
ーション変数を違えて動きに変化をつけることにより、
個々の物体にマッピングしたテクスチャがダイナミック
に変化する従来にないアート性に満ちたＣＧアニメーシ
ョンを実現するコンピュータグラフィックス装置を提供
することができる。
ば、３次元空間内に存在する各物体に対し固有のテクス
チャアニメーション状態値を割り当て、ＣＧアニメーシ
ョンを形成する複数の画像の生成過程で前記テクスチャ
アニメーション状態値を変化させることで、個々の物体
に割り当てたテクスチャおよびそのテクスチャに対して
実行されているテクスチャアニメーションをそれぞれ他
のテクスチャ、他のテクスチャアニメーションに切り替
えたり、また、複数の異なる物体上のテクスチャに対し
同じアニメーションが実行されている場合にそれぞれの
テクスチャアニメーション状態値内のテクスチャアニメ
ーション変数を違えて動きに変化をつけることにより、
個々の物体にマッピングしたテクスチャがダイナミック
に変化する従来にないアート性に満ちたＣＧアニメーシ
ョンを実現するコンピュータグラフィックス装置を提供
することができる。
【０１３４】したがって、あらかじめ複数のテクスチャ
アニメーションを用意しておけば、入力したテクスチャ
画像の個数がたとえ少ない場合も、その少ない画像を用
いてバリエーションに富んだ変化を持つテクスチャアニ
メーションを実現したＣＧアニメーションが可能とな
る。
アニメーションを用意しておけば、入力したテクスチャ
画像の個数がたとえ少ない場合も、その少ない画像を用
いてバリエーションに富んだ変化を持つテクスチャアニ
メーションを実現したＣＧアニメーションが可能とな
る。
【図１】本発明の一実施例の画像処理装置のブロック図
【図２】モデリング座標系における３次元物体を示した
図
図
【図３】投影変換のための４つの座標系を示した図
【図４】投影変換を示した概念図
【図５】スクリーンと表示画像の対応を示した概念図
【図６】スペースボールを示す図
【図７】モザイク処理を説明するための概念図
【図８】テクスチャマッピングの様子を示した概念図
【図９】テクスチャマッピングを施した物体の見え方を
示した図
示した図
【図１０】ＣＧアニメーション処理全体を示したフロー
チャート
チャート
【図１１】ＣＧアニメーション処理の主要部分の処理を
示したフローチャート
示したフローチャート
１ 制御装置 ２ コマンド入力装置 ３ データ入力装置 ４ 画像入力装置 ５ 撮影装置 ６ 演算装置 ７ ファイル装置 ８ 画像表示装置 ８ａ データ表示装置 ９ 画像処理装置Ａ １０ 画像処理装置Ｂ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｔ 15/00 9192−5Ｌ Ｇ０６Ｆ 15/72 ４５０ Ａ
Claims (5)
- 【請求項１】 物体の３次元形状データを入力すること
でモデリングを行うデータ入力手段と、 複数のテクスチャ画像データを入力する画像入力手段
と、 入力された画像データを格納する画像格納手段と、 視点条件の入力を行う視点入力手段と、 テクスチャアニメーション状態値を格納する状態値格納
手段と、 テクスチャアニメーション状態値を変更する状態値変更
手段と、 テクスチャアニメーション状態値により前記画像格納手
段内のテクスチャ画像の画像処理を行う画像処理手段
と、 前記形状データ、前記視点条件、前記画像処理後のテク
スチャにより前記モデリングされた物体にテクスチャマ
ッピングを施した画像を生成する画像生成手段と、 生成された画像を表示する画像表示手段とからなる画像
処理装置。 - 【請求項２】 前記画像生成手段による複数の画像の生
成と前記画像表示手段による前記複数の生成画像の連続
表示によりコンピュータグラフィックスアニメーション
を形成する請求項１記載の画像処理装置。 - 【請求項３】 前記状態値格納手段は、テクスチャ識別
子、テクスチャアニメーション識別子、およびそのテク
スチャアニメーション識別子に対応するテクスチャアニ
メーション変数を格納し、前記複数の物体に対しそれぞ
れ独立して設けることを特徴とする請求項１記載の画像
処理装置。 - 【請求項４】 前記状態値変更手段は、コンピュータグ
ラフィックスアニメーションを形成する複数の画像の生
成過程にいて実行することを特徴とする請求項１記載の
画像処理装置。 - 【請求項５】 前記画像処理手段は、状態値格納手段内
のテクスチャアニメーション変数を用いて実行すること
を特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25580293A JP3501479B2 (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | 画像処理装置 |
| US08/307,152 US5687307A (en) | 1993-09-21 | 1994-09-16 | Computer graphic animation in which texture animation is independently performed on a plurality of objects in three-dimensional space |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25580293A JP3501479B2 (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | 画像処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07110873A true JPH07110873A (ja) | 1995-04-25 |
| JP3501479B2 JP3501479B2 (ja) | 2004-03-02 |
Family
ID=17283842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25580293A Expired - Fee Related JP3501479B2 (ja) | 1993-09-21 | 1993-10-13 | 画像処理装置 |
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1993
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