JPH07152924A - 画像生成装置 - Google Patents
画像生成装置Info
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- JPH07152924A JPH07152924A JP29697793A JP29697793A JPH07152924A JP H07152924 A JPH07152924 A JP H07152924A JP 29697793 A JP29697793 A JP 29697793A JP 29697793 A JP29697793 A JP 29697793A JP H07152924 A JPH07152924 A JP H07152924A
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- dimensional
- edge portion
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 画像生成装置に係り、ガラス、金属製等の物
体のエッジ部を強調した表現力の豊かな３ＤＣＧ画像を
簡易な構成により生成する。 【構成】 エッジ部を有する物体の３次元形状データを
２次元平面６に投影し、光源Ｌ1等を指定してレンダリ
ングを施すことにより、３次元コンピュータグラフィッ
ク画像を生成する３ＤＣＧ画像生成手段１と、３次元コ
ンピュータグラフィック画像上の物体のエッジ部を指定
するエッジ部指定手段１１と、そのエッジ部に対応する
３次元形状データにおいてエッジ部近傍に新たな定義面
１２を設定する面設定手段１３と、その定義面１２を照
射する光源Ｌ2を設定する光源設定手段１４と、定義面
１２について３次元形状データの２次元平面６への投影
および光源Ｌ2等に基づいてレンダリングを施すエッジ
部画像生成手段１６とを具備しており、エッジ部のみに
ついての輝きを考慮した３ＤＣＧ画像を生成する。
体のエッジ部を強調した表現力の豊かな３ＤＣＧ画像を
簡易な構成により生成する。 【構成】 エッジ部を有する物体の３次元形状データを
２次元平面６に投影し、光源Ｌ1等を指定してレンダリ
ングを施すことにより、３次元コンピュータグラフィッ
ク画像を生成する３ＤＣＧ画像生成手段１と、３次元コ
ンピュータグラフィック画像上の物体のエッジ部を指定
するエッジ部指定手段１１と、そのエッジ部に対応する
３次元形状データにおいてエッジ部近傍に新たな定義面
１２を設定する面設定手段１３と、その定義面１２を照
射する光源Ｌ2を設定する光源設定手段１４と、定義面
１２について３次元形状データの２次元平面６への投影
および光源Ｌ2等に基づいてレンダリングを施すエッジ
部画像生成手段１６とを具備しており、エッジ部のみに
ついての輝きを考慮した３ＤＣＧ画像を生成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、３次元コンピュータグ
ラフィック（以下、３ＤＣＧという。）技術を利用して
作成された３ＤＣＧ画像に描画されている物体のエッジ
部を強調するための画像生成装置に関するものである。
ラフィック（以下、３ＤＣＧという。）技術を利用して
作成された３ＤＣＧ画像に描画されている物体のエッジ
部を強調するための画像生成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、３次元形状データの集合として与
えられる物体の形状を視覚化する方法として、３ＤＣＧ
技術を利用する方法が知られている。この方法は、物体
の３次元形状データを２次元平面上に投影し、これによ
って形成される２次元の画像を２次元表示装置（ＣＲＴ
等）に表示することにより、３次元形状の可視化を行う
ものである。
えられる物体の形状を視覚化する方法として、３ＤＣＧ
技術を利用する方法が知られている。この方法は、物体
の３次元形状データを２次元平面上に投影し、これによ
って形成される２次元の画像を２次元表示装置（ＣＲＴ
等）に表示することにより、３次元形状の可視化を行う
ものである。
【０００３】この場合において、２次元の画像によって
３次元物体の形状を表すには、その現実感、すなわち、
立体感を付与する必要がある。２次元の画像への立体感
の付与は、２次元の画像の物体表面に模様付けおよび陰
影付けを実施することにより行われる。模様付けの方法
には、テクスチャマッピング法と呼ばれる方法があり、
この方法によれば、物体を構成する各面にテクスチャ画
像データを貼り込むことによって模様付けが行われる。
また、陰影付けは、３次元物体に対し、該３次元物体を
照射するための光源を設定し、３次元物体の各面につい
て、面の法線方向、光源の方向、光源からの光の強度、
平面の反射特性、視線方向等の条件から面の明るさを計
算することにより求められた陰影情報を上記模様付けと
同時に物体の各面に貼り込むことにより行われる。
３次元物体の形状を表すには、その現実感、すなわち、
立体感を付与する必要がある。２次元の画像への立体感
の付与は、２次元の画像の物体表面に模様付けおよび陰
影付けを実施することにより行われる。模様付けの方法
には、テクスチャマッピング法と呼ばれる方法があり、
この方法によれば、物体を構成する各面にテクスチャ画
像データを貼り込むことによって模様付けが行われる。
また、陰影付けは、３次元物体に対し、該３次元物体を
照射するための光源を設定し、３次元物体の各面につい
て、面の法線方向、光源の方向、光源からの光の強度、
平面の反射特性、視線方向等の条件から面の明るさを計
算することにより求められた陰影情報を上記模様付けと
同時に物体の各面に貼り込むことにより行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、物体が金属
やガラス等の光沢を有する材質よりなるものである場合
には、そのエッジ部、すなわち、隣接する２つの面の境
界線部分が、他の部分と比較して輝いて見えることが経
験上知られている。したがって、当該物体を３ＤＣＧ画
像によって表現する場合に、その表現をより写実的なも
のとするためには、エッジ部を特に強調した３ＤＣＧ画
像を生成する必要がある。
やガラス等の光沢を有する材質よりなるものである場合
には、そのエッジ部、すなわち、隣接する２つの面の境
界線部分が、他の部分と比較して輝いて見えることが経
験上知られている。したがって、当該物体を３ＤＣＧ画
像によって表現する場合に、その表現をより写実的なも
のとするためには、エッジ部を特に強調した３ＤＣＧ画
像を生成する必要がある。
【０００５】しかしながら、物体の３次元形状データ
は、通常、エッジ部のみを表現する面を有しないので、
エッジ部はあくまでも隣接する面が不連続に接触する境
界線として表現されるに過ぎず、光源をどのように設定
しても、エッジ部のみを輝かせることはできなかった。
また、最終的に生成される３ＤＣＧ画像の完成イメージ
を想定して、予めエッジ部のみに新たな定義面を設定し
ておくことも考えられるが、３ＤＣＧ画像として物体の
どのエッジ部がどのような形で表現されるかについて、
３ＤＣＧ画像を生成する前に想定するには、オペレータ
に相当の経験を要するという困難性があった。
は、通常、エッジ部のみを表現する面を有しないので、
エッジ部はあくまでも隣接する面が不連続に接触する境
界線として表現されるに過ぎず、光源をどのように設定
しても、エッジ部のみを輝かせることはできなかった。
また、最終的に生成される３ＤＣＧ画像の完成イメージ
を想定して、予めエッジ部のみに新たな定義面を設定し
ておくことも考えられるが、３ＤＣＧ画像として物体の
どのエッジ部がどのような形で表現されるかについて、
３ＤＣＧ画像を生成する前に想定するには、オペレータ
に相当の経験を要するという困難性があった。
【０００６】さらに、全てのエッジ部に予め定義面を設
定しておくことも考えられるが、相当の手間を要すると
ともに、最終的な３ＤＣＧ画像において表現されないエ
ッジ部についても、定義面ごとに画像生成のための複雑
な演算を行わねばならず、演算処理に要する時間が増大
してしまうという不都合がある。
定しておくことも考えられるが、相当の手間を要すると
ともに、最終的な３ＤＣＧ画像において表現されないエ
ッジ部についても、定義面ごとに画像生成のための複雑
な演算を行わねばならず、演算処理に要する時間が増大
してしまうという不都合がある。
【０００７】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
ものであって、ガラス、金属製等の物体のエッジ部を強
調して、表現力の豊かな３ＤＣＧ画像を簡易な構成によ
り生成することができる画像生成装置を提供することを
目的としている。
ものであって、ガラス、金属製等の物体のエッジ部を強
調して、表現力の豊かな３ＤＣＧ画像を簡易な構成によ
り生成することができる画像生成装置を提供することを
目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、次の２つの手段を提案している。第１の
手段は、エッジ部を有する物体の３次元形状データを２
次元平面に投影するとともに、前記物体の各面を照射す
る光源および視点を指定してレンダリングを施すことに
より、前記３次元形状データに対応付けられた３次元コ
ンピュータグラフィック画像を２次元平面上に生成する
３ＤＣＧ画像生成手段と、生成された３次元コンピュー
タグラフィック画像に表された物体のエッジ部を指定す
るエッジ部指定手段と、指定されたエッジ部に対応する
３次元形状データにおいてエッジ部近傍に新たな定義面
を設定する面設定手段と、設定された定義面を照射する
前記光源とは別個の光源を設定する光源設定手段と、設
定された定義面の３次元形状データを２次元平面に投影
するとともに、前記視点および設定された光源に基づい
てレンダリングを施すエッジ部画像生成手段とを具備す
る画像生成装置を提案している。
に、本発明は、次の２つの手段を提案している。第１の
手段は、エッジ部を有する物体の３次元形状データを２
次元平面に投影するとともに、前記物体の各面を照射す
る光源および視点を指定してレンダリングを施すことに
より、前記３次元形状データに対応付けられた３次元コ
ンピュータグラフィック画像を２次元平面上に生成する
３ＤＣＧ画像生成手段と、生成された３次元コンピュー
タグラフィック画像に表された物体のエッジ部を指定す
るエッジ部指定手段と、指定されたエッジ部に対応する
３次元形状データにおいてエッジ部近傍に新たな定義面
を設定する面設定手段と、設定された定義面を照射する
前記光源とは別個の光源を設定する光源設定手段と、設
定された定義面の３次元形状データを２次元平面に投影
するとともに、前記視点および設定された光源に基づい
てレンダリングを施すエッジ部画像生成手段とを具備す
る画像生成装置を提案している。
【０００９】また、第２の手段は、第１の手段におい
て、面設定手段が、新たな定義面の反射率を相当するエ
ッジ部から元の定義面との境界部までの間に漸次減少さ
せ、かつ、該境界部において元の定義面の反射率に等し
くなるように設定する反射率設定手段を具備している画
像生成装置を提案している。
て、面設定手段が、新たな定義面の反射率を相当するエ
ッジ部から元の定義面との境界部までの間に漸次減少さ
せ、かつ、該境界部において元の定義面の反射率に等し
くなるように設定する反射率設定手段を具備している画
像生成装置を提案している。
【００１０】
【作用】本発明の第１の手段に係る画像生成装置によれ
ば、３ＤＣＧ画像生成手段の作動によって、物体の３次
元形状データが２次元平面上に投影され、物体の各面を
照射する光源および視点が指定されてレンダリングが施
されることにより、３次元コンピュータグラフィック画
像が２次元平面上に生成される。この状態で、オペレー
タがエッジ部指定手段を作動させて、３次元コンピュー
タグラフィック画像に表された物体のエッジ部を指定す
ることにより、強調されるべきエッジ部が設定されると
ともに、当該エッジ部の３次元コンピュータグラフィッ
ク画像に対応する物体の３次元形状データが指定され
る。
ば、３ＤＣＧ画像生成手段の作動によって、物体の３次
元形状データが２次元平面上に投影され、物体の各面を
照射する光源および視点が指定されてレンダリングが施
されることにより、３次元コンピュータグラフィック画
像が２次元平面上に生成される。この状態で、オペレー
タがエッジ部指定手段を作動させて、３次元コンピュー
タグラフィック画像に表された物体のエッジ部を指定す
ることにより、強調されるべきエッジ部が設定されると
ともに、当該エッジ部の３次元コンピュータグラフィッ
ク画像に対応する物体の３次元形状データが指定され
る。
【００１１】このようにして指定された３次元形状デー
タにおけるエッジ部近傍に、面設定手段の作動によって
新たな定義面を設定するとともに、該定義面に照射すべ
き光源を光源設定手段の作動によって設定する。そし
て、この後に、エッジ部画像生成手段を作動させること
により、設定された光源および前記視点に基づいて新た
な定義面に対するレンダリングが施され、エッジ部を強
調した新たな３次元コンピュータグラフィック画像が生
成されることになる。
タにおけるエッジ部近傍に、面設定手段の作動によって
新たな定義面を設定するとともに、該定義面に照射すべ
き光源を光源設定手段の作動によって設定する。そし
て、この後に、エッジ部画像生成手段を作動させること
により、設定された光源および前記視点に基づいて新た
な定義面に対するレンダリングが施され、エッジ部を強
調した新たな３次元コンピュータグラフィック画像が生
成されることになる。
【００１２】また、本発明の第２の手段に係る画像生成
装置によれば、面指定手段の作動により定義された新た
な定義面について、反射率設定手段が作動されることに
より、該定義面の反射率が、相当するエッジ部から元の
定義面との境界部において不連続とならないように設定
されるので、エッジ部に表現される物体の輝きが不自然
なものとなることを防止することが可能となる。
装置によれば、面指定手段の作動により定義された新た
な定義面について、反射率設定手段が作動されることに
より、該定義面の反射率が、相当するエッジ部から元の
定義面との境界部において不連続とならないように設定
されるので、エッジ部に表現される物体の輝きが不自然
なものとなることを防止することが可能となる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明に係る画像生成装置の一実施例
について図１ないし図８を参照して説明する。図１は、
本実施例に係る画像生成装置１の構成を表すブロック図
を示している。本実施例の画像生成装置１は、３ＤＣＧ
画像を生成する画像生成部（３ＤＣＧ画像生成手段）２
と、該画像生成部２により生成された３ＤＣＧ画像につ
いて、物体のエッジ部の３ＤＣＧ画像を調整するエッジ
部画像調整部３とを具備し、これら前記画像生成部２お
よび該エッジ部画像調整部３には、各部における３ＤＣ
Ｇ画像の生成過程、オペレータへの指示、案内、メニュ
ー画面等を表示するディスプレイ４が接続されている。
該ディスプレイ４は、画像メモリ（図示略）を有してお
り、生成過程の３ＤＣＧ画像等を表示・格納することが
できるようになっている。
について図１ないし図８を参照して説明する。図１は、
本実施例に係る画像生成装置１の構成を表すブロック図
を示している。本実施例の画像生成装置１は、３ＤＣＧ
画像を生成する画像生成部（３ＤＣＧ画像生成手段）２
と、該画像生成部２により生成された３ＤＣＧ画像につ
いて、物体のエッジ部の３ＤＣＧ画像を調整するエッジ
部画像調整部３とを具備し、これら前記画像生成部２お
よび該エッジ部画像調整部３には、各部における３ＤＣ
Ｇ画像の生成過程、オペレータへの指示、案内、メニュ
ー画面等を表示するディスプレイ４が接続されている。
該ディスプレイ４は、画像メモリ（図示略）を有してお
り、生成過程の３ＤＣＧ画像等を表示・格納することが
できるようになっている。
【００１４】前記画像生成部２は、物体の形状を複数の
平面を貼り合わせたもの（以下、３Ｄモデルという。）
として構成し、その３次元データを作成する３Ｄモデル
作成部５と、構成された３Ｄモデルを任意の２次元の平
面６（以下、投影平面６という。）上に投影するととも
に、投影された３Ｄモデルの各平面に対する光源Ｌ1等
を指定して陰影情報を計算することにより最終的な３Ｄ
ＣＧ画像を作成するレンダリング部７と、作成された３
ＤＣＧ画像を格納するレンダリング画像蓄積部８と、前
記３Ｄモデルの各平面と前記投影平面６に投影された各
平面とを対応付けて記憶する面ラベルバッファ９とを具
備している。
平面を貼り合わせたもの（以下、３Ｄモデルという。）
として構成し、その３次元データを作成する３Ｄモデル
作成部５と、構成された３Ｄモデルを任意の２次元の平
面６（以下、投影平面６という。）上に投影するととも
に、投影された３Ｄモデルの各平面に対する光源Ｌ1等
を指定して陰影情報を計算することにより最終的な３Ｄ
ＣＧ画像を作成するレンダリング部７と、作成された３
ＤＣＧ画像を格納するレンダリング画像蓄積部８と、前
記３Ｄモデルの各平面と前記投影平面６に投影された各
平面とを対応付けて記憶する面ラベルバッファ９とを具
備している。
【００１５】また、前記エッジ部画像調整部３は、前記
画像生成部２において生成された３ＤＣＧ画像を前記デ
ィスプレイ４上に表示した状態で、マウス１０によって
３ＤＣＧ画像中のエッジ部を指定するエッジ指定部（エ
ッジ部指定手段）１１と、指定された３ＤＣＧ画像のエ
ッジ部に基づいて該エッジ部近傍に新たな定義面１２を
設定する面設定部（面設定手段）１３と、設定された新
たな定義面１２のみに照射する別個の光源Ｌ2を設定す
る光源設定部（光源設定手段）１４と、設定された光源
Ｌ2および視点１５に基づいて新たな定義面１２にレン
ダリング処理を施す再レンダリング部（エッジ部画像生
成手段）１６とを具備している。
画像生成部２において生成された３ＤＣＧ画像を前記デ
ィスプレイ４上に表示した状態で、マウス１０によって
３ＤＣＧ画像中のエッジ部を指定するエッジ指定部（エ
ッジ部指定手段）１１と、指定された３ＤＣＧ画像のエ
ッジ部に基づいて該エッジ部近傍に新たな定義面１２を
設定する面設定部（面設定手段）１３と、設定された新
たな定義面１２のみに照射する別個の光源Ｌ2を設定す
る光源設定部（光源設定手段）１４と、設定された光源
Ｌ2および視点１５に基づいて新たな定義面１２にレン
ダリング処理を施す再レンダリング部（エッジ部画像生
成手段）１６とを具備している。
【００１６】前記３Ｄモデル作成部５は、３Ｄモデルを
作成する一般的なモデリング・システムであって、従来
より、種々の方法のものが提案されている。本実施例で
は、これらのモデリング・システムのうち任意のものを
用いることができ、１つのモデリング・システムに限定
されるものではない。
作成する一般的なモデリング・システムであって、従来
より、種々の方法のものが提案されている。本実施例で
は、これらのモデリング・システムのうち任意のものを
用いることができ、１つのモデリング・システムに限定
されるものではない。
【００１７】前記レンダリング部７は、物体の表面色お
よび３Ｄモデルの各面に貼り込むべきテクスチャ画像を
指定するとともに、３Ｄモデルに対する光源Ｌ1等を設
定し、これらを投影平面６に透視投影することにより、
３Ｄモデルを視覚化するものである。
よび３Ｄモデルの各面に貼り込むべきテクスチャ画像を
指定するとともに、３Ｄモデルに対する光源Ｌ1等を設
定し、これらを投影平面６に透視投影することにより、
３Ｄモデルを視覚化するものである。
【００１８】レンダリング処理としては、まず、図２に
示すように、３Ｄモデルの各面に対して貼り込むべきテ
クスチャ画像上の各画素を透視投影によって投影平面６
上の各画素に対応付ける。これにより、テクスチャ画像
の各画素値も投影平面の各画素に対応付けられる。次
に、透視投影された図形の各画素の表示色を、前記各画
素値に基づいて求める。表示色は視点１５への反射光の
強さで表され、光源Ｌ1からの入力光の強さ、環境光の
強さ、環境光の反射率、拡散反射率、鏡面反射率、鏡面
反射の分散を近似する指数、面の法線方向の単位ベクト
ル、視点方向の単位ベクトル、鏡面反射方向の単位ベク
トル等によって算出される。
示すように、３Ｄモデルの各面に対して貼り込むべきテ
クスチャ画像上の各画素を透視投影によって投影平面６
上の各画素に対応付ける。これにより、テクスチャ画像
の各画素値も投影平面の各画素に対応付けられる。次
に、透視投影された図形の各画素の表示色を、前記各画
素値に基づいて求める。表示色は視点１５への反射光の
強さで表され、光源Ｌ1からの入力光の強さ、環境光の
強さ、環境光の反射率、拡散反射率、鏡面反射率、鏡面
反射の分散を近似する指数、面の法線方向の単位ベクト
ル、視点方向の単位ベクトル、鏡面反射方向の単位ベク
トル等によって算出される。
【００１９】この場合において、拡散反射率、環境光の
反射率等が、投影平面６の各画素に対応するテクスチャ
画像の画素値によって決定される。そして、求められた
各平面の表示色は、投影平面６を構成する各画素の色と
して、画像メモリに登録されることになる。また、透視
投影にあたっては、視点から見て手前に位置する面が後
に位置する面を消去する、いわゆる隠面処理を行う。隠
面処理の方法としては、一般的なＺバッファ・アルゴリ
ズム等を使用する。
反射率等が、投影平面６の各画素に対応するテクスチャ
画像の画素値によって決定される。そして、求められた
各平面の表示色は、投影平面６を構成する各画素の色と
して、画像メモリに登録されることになる。また、透視
投影にあたっては、視点から見て手前に位置する面が後
に位置する面を消去する、いわゆる隠面処理を行う。隠
面処理の方法としては、一般的なＺバッファ・アルゴリ
ズム等を使用する。
【００２０】前記レンダリング画像蓄積部８は、上記３
ＤＣＧ情報を記憶するためのメモリである。なお、これ
をハードディスクもしくは光磁気ディスク等の記憶媒体
としてもよい。
ＤＣＧ情報を記憶するためのメモリである。なお、これ
をハードディスクもしくは光磁気ディスク等の記憶媒体
としてもよい。
【００２１】前記面ラベルバッファ９は、投影平面６と
同じ解像度を有するバッファメモリであって、投影平面
６の各画素にどの面が投影されているかを識別するため
の面ラベルを格納するようになっている。ここで、面ラ
ベルは、３Ｄモデルの表面を構成する各面に予めユニー
クに割り振られている整数である。面ラベルバッファ９
の内容は、隠面処理により投影平面６を書き直すときに
同時に書き直すことで、投影平面６の内容に一致させら
れるようになっている。
同じ解像度を有するバッファメモリであって、投影平面
６の各画素にどの面が投影されているかを識別するため
の面ラベルを格納するようになっている。ここで、面ラ
ベルは、３Ｄモデルの表面を構成する各面に予めユニー
クに割り振られている整数である。面ラベルバッファ９
の内容は、隠面処理により投影平面６を書き直すときに
同時に書き直すことで、投影平面６の内容に一致させら
れるようになっている。
【００２２】前記面設定部１３は、エッジ指定部１１に
よってディスプレイ４上で指定された物体の３ＤＣＧ画
像のエッジ部に基づいて、前記面ラベルバッファ９を参
照することにより、該エッジ部の画素に対応する面ラベ
ルを検索し、以下の手順にしたがって、３Ｄモデル上の
エッジ部近傍に新たな定義面１２を設定するようになっ
ている。すなわち、例えば、図３および図４に示すよう
に、エッジ部を構成している２つの面Ｓ1・Ｓ2のうち、
それぞれの面Ｓ1・Ｓ2について、任意の基準点Ｏを設定
して該基準点Ｏからエッジ部までの距離をＸとする。そ
して、基準点Ｏから新たに設定する定義面１２までの距
離ａと新たな定義面１２の幅ｂとを距離Ｘに対する割合
で設定することによって、新たな定義面１２を設定する
ようになっている。
よってディスプレイ４上で指定された物体の３ＤＣＧ画
像のエッジ部に基づいて、前記面ラベルバッファ９を参
照することにより、該エッジ部の画素に対応する面ラベ
ルを検索し、以下の手順にしたがって、３Ｄモデル上の
エッジ部近傍に新たな定義面１２を設定するようになっ
ている。すなわち、例えば、図３および図４に示すよう
に、エッジ部を構成している２つの面Ｓ1・Ｓ2のうち、
それぞれの面Ｓ1・Ｓ2について、任意の基準点Ｏを設定
して該基準点Ｏからエッジ部までの距離をＸとする。そ
して、基準点Ｏから新たに設定する定義面１２までの距
離ａと新たな定義面１２の幅ｂとを距離Ｘに対する割合
で設定することによって、新たな定義面１２を設定する
ようになっている。
【００２３】また、前記面設定部１３には、新たな定義
面１２の反射率を設定する反射率設定部（反射率設定手
段）１７が設けられている。この反射率設定部１７は、
新たな定義面１２の幅方向に沿う反射率を、元の面Ｓ1
・Ｓ2の反射率の値から漸次大きくなるように設定する
ようになっている。例えば、図５に示す例では、元の面
Ｓ1・Ｓ2の反射率を０．５とし、エッジ部における反射
率を１．０として、その間における反射率を新たな面の
幅方向距離についての比例配分によって変化させるよう
になっている。さらに、面設定部１３においては、反射
率以外の元の面Ｓ1・Ｓ2の画像情報、例えば、表面属性
や法線ベクトル等を新たな定義面１２に引き渡すように
なっている。
面１２の反射率を設定する反射率設定部（反射率設定手
段）１７が設けられている。この反射率設定部１７は、
新たな定義面１２の幅方向に沿う反射率を、元の面Ｓ1
・Ｓ2の反射率の値から漸次大きくなるように設定する
ようになっている。例えば、図５に示す例では、元の面
Ｓ1・Ｓ2の反射率を０．５とし、エッジ部における反射
率を１．０として、その間における反射率を新たな面の
幅方向距離についての比例配分によって変化させるよう
になっている。さらに、面設定部１３においては、反射
率以外の元の面Ｓ1・Ｓ2の画像情報、例えば、表面属性
や法線ベクトル等を新たな定義面１２に引き渡すように
なっている。
【００２４】前記光源設定部１４は、上記面設定部１３
によって定義された定義面１２を照射するための光源Ｌ
2を前記光源Ｌ1とは別に、下記手順によって設定するよ
うになっている。すなわち、図６に示すように、視点位
置Ｅ、新たな面Ｍおよび面Ｍ上の任意の定点Ｐを用い、
新たな光源Ｌ2の位置Ｌを仮定して、面Ｍの法線ベクト
ルＰＨと視点ベクトルＥＰと光源ベクトルＬＰとを定義
することとし、視点ベクトルＥＰと法線ベクトルＰＨと
がなす角度と、光源ベクトルＬＰと法線ベクトルＰＨと
がなす角度とが等しくなるように、光源Ｌ2の位置Ｌを
設定することとしている。また、光源Ｌ2の色・種類・
面Ｍまでの距離は、意図する完成イメージによって任意
に設定することできるようになっている。
によって定義された定義面１２を照射するための光源Ｌ
2を前記光源Ｌ1とは別に、下記手順によって設定するよ
うになっている。すなわち、図６に示すように、視点位
置Ｅ、新たな面Ｍおよび面Ｍ上の任意の定点Ｐを用い、
新たな光源Ｌ2の位置Ｌを仮定して、面Ｍの法線ベクト
ルＰＨと視点ベクトルＥＰと光源ベクトルＬＰとを定義
することとし、視点ベクトルＥＰと法線ベクトルＰＨと
がなす角度と、光源ベクトルＬＰと法線ベクトルＰＨと
がなす角度とが等しくなるように、光源Ｌ2の位置Ｌを
設定することとしている。また、光源Ｌ2の色・種類・
面Ｍまでの距離は、意図する完成イメージによって任意
に設定することできるようになっている。
【００２５】前記再レンダリング部１６は、新たに設定
された定義面１２と光源Ｌ2とに基づいてレンダリング
処理を行い、新たな定義面１２の３ＤＣＧ画像を生成す
るようになっている。この場合に、レンダリング処理に
先立って、フォンのモデルにより鏡面反射成分を計算す
るようになっている。すなわち、フォンのモデルは粗い
表面の鏡面反射モデルとして広く使用されているもので
あって、図７に示すように、反射光の輝度が、正反射方
向で最大となり、正反射方向と角度αをなす方向で次式
（１）によって求められるようになっている。 Ｉs＝Ｉiγs（θ）ｃｏｓnα （１） ここで、 Ｉs：反射光の輝度 Ｉi：入射光の輝度 θ ：入射角 γs（θ）：反射係数 ｎ ：光沢の輝き係数 である。
された定義面１２と光源Ｌ2とに基づいてレンダリング
処理を行い、新たな定義面１２の３ＤＣＧ画像を生成す
るようになっている。この場合に、レンダリング処理に
先立って、フォンのモデルにより鏡面反射成分を計算す
るようになっている。すなわち、フォンのモデルは粗い
表面の鏡面反射モデルとして広く使用されているもので
あって、図７に示すように、反射光の輝度が、正反射方
向で最大となり、正反射方向と角度αをなす方向で次式
（１）によって求められるようになっている。 Ｉs＝Ｉiγs（θ）ｃｏｓnα （１） ここで、 Ｉs：反射光の輝度 Ｉi：入射光の輝度 θ ：入射角 γs（θ）：反射係数 ｎ ：光沢の輝き係数 である。
【００２６】このように構成された画像生成装置１によ
り、金属等の材質よりなる物体の３ＤＣＧ画像を生成す
る手順について、図８に示すフローチャートに基づい
て、以下に説明する。まず、画像生成部２の３Ｄモデル
作成部５を作動させ（ステップ１）、複数の平面からな
る３Ｄモデルを構築する。そして、レンダリング部７を
作動させることによって物体の各部についてのレンダリ
ング処理を施しつつ（ステップ２）、生成された３ＤＣ
Ｇ画像をレンダリング画像蓄積部８に格納し（ステップ
３）、かつ、３ＤＣＧ画像の各画素に対応する３Ｄモデ
ルの面ラベルを面ラベルバッファ９に格納する（ステッ
プ４）。
り、金属等の材質よりなる物体の３ＤＣＧ画像を生成す
る手順について、図８に示すフローチャートに基づい
て、以下に説明する。まず、画像生成部２の３Ｄモデル
作成部５を作動させ（ステップ１）、複数の平面からな
る３Ｄモデルを構築する。そして、レンダリング部７を
作動させることによって物体の各部についてのレンダリ
ング処理を施しつつ（ステップ２）、生成された３ＤＣ
Ｇ画像をレンダリング画像蓄積部８に格納し（ステップ
３）、かつ、３ＤＣＧ画像の各画素に対応する３Ｄモデ
ルの面ラベルを面ラベルバッファ９に格納する（ステッ
プ４）。
【００２７】この後に、エッジ部画像調整部３のエッジ
指定部１１のマウス１０によってディスプレイ４上の３
ＤＣＧ画像において物体のエッジ部を指定し（ステップ
５）、指定されたエッジ部近傍についての３Ｄモデル上
の定義面１２の生成および該定義面１２における反射率
の設定および各画像情報の設定を行う（ステップ６）。
また、このようにして設定された定義面１２に照射する
光源Ｌ2を光源設定部１４の作動によって設定し（ステ
ップ７）、設定された定義面１２、光源Ｌ2および画像
情報に基づいて再レンダリング部１６を作動させる（ス
テップ８）。これにより、エッジ部近傍の新たな３ＤＣ
Ｇ画像が生成され、元の３ＤＣＧ画像と入れ替えて（ス
テップ９）、ディスプレイ４に表示することにより、エ
ッジ部分に輝きを表現した３ＤＣＧ画像が生成されるこ
とになる。
指定部１１のマウス１０によってディスプレイ４上の３
ＤＣＧ画像において物体のエッジ部を指定し（ステップ
５）、指定されたエッジ部近傍についての３Ｄモデル上
の定義面１２の生成および該定義面１２における反射率
の設定および各画像情報の設定を行う（ステップ６）。
また、このようにして設定された定義面１２に照射する
光源Ｌ2を光源設定部１４の作動によって設定し（ステ
ップ７）、設定された定義面１２、光源Ｌ2および画像
情報に基づいて再レンダリング部１６を作動させる（ス
テップ８）。これにより、エッジ部近傍の新たな３ＤＣ
Ｇ画像が生成され、元の３ＤＣＧ画像と入れ替えて（ス
テップ９）、ディスプレイ４に表示することにより、エ
ッジ部分に輝きを表現した３ＤＣＧ画像が生成されるこ
とになる。
【００２８】したがって、本実施例の画像生成装置１に
よれば、物体のエッジ部を表現するための新たな定義面
１２を特別に設け、該定義面１２を照射する光源Ｌ2を
設定することにより、金属、ガラス等の材質よりなる物
体のエッジ部を強調して、より写実的な３ＤＣＧ画像を
生成することができる。また、このような３ＤＣＧ画像
を、物体の３ＤＣＧ画像からエッジ部の３ＤＣＧ画像を
ディスプレイ４上で選択し、当該エッジ部の３ＤＣＧ画
像のみを生成して合成する方法で作成するので、３Ｄモ
デルの作成にあたって、完成イメージを想定したモデリ
ングを実施する必要がなく、オペレータの経験を要しな
いという利点がある。しかも、必要な部分の３ＤＣＧ画
像のみを生成して入れ替えるので、３ＤＣＧ画像の生成
に要する演算処理の無駄を回避して、処理時間の短縮を
図ることが可能となる。
よれば、物体のエッジ部を表現するための新たな定義面
１２を特別に設け、該定義面１２を照射する光源Ｌ2を
設定することにより、金属、ガラス等の材質よりなる物
体のエッジ部を強調して、より写実的な３ＤＣＧ画像を
生成することができる。また、このような３ＤＣＧ画像
を、物体の３ＤＣＧ画像からエッジ部の３ＤＣＧ画像を
ディスプレイ４上で選択し、当該エッジ部の３ＤＣＧ画
像のみを生成して合成する方法で作成するので、３Ｄモ
デルの作成にあたって、完成イメージを想定したモデリ
ングを実施する必要がなく、オペレータの経験を要しな
いという利点がある。しかも、必要な部分の３ＤＣＧ画
像のみを生成して入れ替えるので、３ＤＣＧ画像の生成
に要する演算処理の無駄を回避して、処理時間の短縮を
図ることが可能となる。
【００２９】さらに、面設定部１３における反射率設定
部１７の作動により、新たな定義面１２における反射率
を元の面からエッジ部までの間に漸次増大させるので、
生成される３ＤＣＧ画像においてエッジ部の輝きに不自
然な違和感を生ずることがなく、３ＤＣＧ画像の現実感
を向上させることができるという利点がある。
部１７の作動により、新たな定義面１２における反射率
を元の面からエッジ部までの間に漸次増大させるので、
生成される３ＤＣＧ画像においてエッジ部の輝きに不自
然な違和感を生ずることがなく、３ＤＣＧ画像の現実感
を向上させることができるという利点がある。
【００３０】なお、本実施例においては、反射率設定部
１７によって新たな定義面１２の反射率を比例配分によ
って定めることとしたが、これに代えて任意の関数を設
定することとしてもよい。さらに、金属あるいはガラス
製の材質よりなる物体に限らず、光沢のある他の材質よ
りなる物体の３ＤＣＧ画像を生成する場合に適用するこ
とも可能であり、その物体の形状も特定されるものでは
ない。
１７によって新たな定義面１２の反射率を比例配分によ
って定めることとしたが、これに代えて任意の関数を設
定することとしてもよい。さらに、金属あるいはガラス
製の材質よりなる物体に限らず、光沢のある他の材質よ
りなる物体の３ＤＣＧ画像を生成する場合に適用するこ
とも可能であり、その物体の形状も特定されるものでは
ない。
【００３１】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の第１の手
段に係る画像生成装置は、エッジ部を有する物体の３次
元形状データを２次元平面に投影し、光源および視点を
指定してレンダリングを施すことにより、３次元コンピ
ュータグラフィック画像を生成する３ＤＣＧ画像生成手
段と、３次元コンピュータグラフィック画像上の物体の
エッジ部を指定するエッジ部指定手段と、そのエッジ部
に対応する３次元形状データにおいてエッジ部近傍に新
たな定義面を設定する面設定手段と、その定義面を照射
する光源を設定する光源設定手段と、定義面について３
次元形状データの２次元平面への投影および視点および
光源に基づいてレンダリングを施すエッジ部画像生成手
段とを具備しているので、以下の効果を奏する。 物体のエッジ部のみについて新たな定義面を設ける
ので、特に金属やガラス等の材質よりなる物体のエッジ
部を強調して、より現実感のある３次元コンピュータグ
ラフィック画像を生成することができる。 強調すべきエッジ部の指定を一旦生成された物体の
３次元コンピュータグラフィック画像上において行うの
で、物体のモデリングに際して完成イメージを考慮する
必要がなく、現実感のある画像を容易に生成することが
できる。 指定したエッジ部のみについて再度のレンダリング
を施すので演算処理の無駄を防止して、画像生成に要す
る時間の短縮を図ることができる。
段に係る画像生成装置は、エッジ部を有する物体の３次
元形状データを２次元平面に投影し、光源および視点を
指定してレンダリングを施すことにより、３次元コンピ
ュータグラフィック画像を生成する３ＤＣＧ画像生成手
段と、３次元コンピュータグラフィック画像上の物体の
エッジ部を指定するエッジ部指定手段と、そのエッジ部
に対応する３次元形状データにおいてエッジ部近傍に新
たな定義面を設定する面設定手段と、その定義面を照射
する光源を設定する光源設定手段と、定義面について３
次元形状データの２次元平面への投影および視点および
光源に基づいてレンダリングを施すエッジ部画像生成手
段とを具備しているので、以下の効果を奏する。 物体のエッジ部のみについて新たな定義面を設ける
ので、特に金属やガラス等の材質よりなる物体のエッジ
部を強調して、より現実感のある３次元コンピュータグ
ラフィック画像を生成することができる。 強調すべきエッジ部の指定を一旦生成された物体の
３次元コンピュータグラフィック画像上において行うの
で、物体のモデリングに際して完成イメージを考慮する
必要がなく、現実感のある画像を容易に生成することが
できる。 指定したエッジ部のみについて再度のレンダリング
を施すので演算処理の無駄を防止して、画像生成に要す
る時間の短縮を図ることができる。
【００３２】本発明の第２の手段に係る画像生成装置
は、面設定手段が、新たな定義面の反射率を相当するエ
ッジ部から元の定義面との境界部までの間に漸次減少さ
せ、かつ、境界部において元の定義面の反射率に等しく
なるように設定する反射率設定手段を具備しているの
で、上記効果に加えて、生成されるエッジ部の３次元コ
ンピュータグラフィック画像の輝きに不自然な違和感が
発生することが防止され、より写実性の高い画像を生成
することができるという効果を奏する。
は、面設定手段が、新たな定義面の反射率を相当するエ
ッジ部から元の定義面との境界部までの間に漸次減少さ
せ、かつ、境界部において元の定義面の反射率に等しく
なるように設定する反射率設定手段を具備しているの
で、上記効果に加えて、生成されるエッジ部の３次元コ
ンピュータグラフィック画像の輝きに不自然な違和感が
発生することが防止され、より写実性の高い画像を生成
することができるという効果を奏する。
【図１】本発明に係る画像生成装置の一実施例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】図１の画像生成装置のレンダリング処理におけ
る透視投影を説明する図である。
る透視投影を説明する図である。
【図３】図１の画像生成装置によってＤＣＧ画像を生成
する物体の例を示す図である。
する物体の例を示す図である。
【図４】図１の画像生成装置の面指定手段による定義面
の設定方法を説明するための図である。
の設定方法を説明するための図である。
【図５】図４の面指定手段の反射率設定手段による反射
率の設定方法を説明するための図である。
率の設定方法を説明するための図である。
【図６】図１の画像生成装置の光源設定手段による光源
の設定方法を説明するための図である。
の設定方法を説明するための図である。
【図７】図１の画像生成装置のエッジ部画像生成手段に
よって輝度を計算するために使用するフォンのモデルを
説明するための図である。
よって輝度を計算するために使用するフォンのモデルを
説明するための図である。
【図８】図１の画像生成装置による３ＤＣＧ画像の生成
手順を示すフローチャートである。
手順を示すフローチャートである。
Ｌ1・Ｌ2 光源 １ 画像生成装置 ２ 画像生成部（３ＤＣＧ画像生成手段） ６ 投影平面（２次元平面） １１ エッジ指定部（エッジ部指定手段） １２ 定義面 １３ 面指定部（面設定手段） １４ 光源設定部（光源設定手段） １６ 再レンダリング部（エッジ部画像生成手段） １７ 反射率設定部（反射率設定手段）
Claims (2)
- 【請求項１】 エッジ部を有する物体の３次元形状デー
タを２次元平面に投影するとともに、前記物体の各面を
照射する光源および視点を指定してレンダリングを施す
ことにより、前記３次元形状データに対応付けられた３
次元コンピュータグラフィック画像を２次元平面上に生
成する３ＤＣＧ画像生成手段と、 生成された３次元コンピュータグラフィック画像に表さ
れた物体のエッジ部を指定するエッジ部指定手段と、 指定されたエッジ部に対応する３次元形状データにおい
てエッジ部近傍に新たな定義面を設定する面設定手段
と、 設定された定義面を照射する前記光源とは別個の光源を
設定する光源設定手段と、 設定された定義面の３次元形状データを２次元平面に投
影するとともに、前記視点および設定された光源に基づ
いてレンダリングを施すエッジ部画像生成手段とを具備
することを特徴とする画像生成装置。 - 【請求項２】 面設定手段が、新たな定義面の反射率
を、相当するエッジ部から元の定義面との境界部までの
間に漸次減少させ、かつ、該境界部において元の定義面
の反射率に等しくなるように設定する反射率設定手段を
具備していることを特徴とする請求項１記載の画像生成
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29697793A JPH07152924A (ja) | 1993-11-26 | 1993-11-26 | 画像生成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29697793A JPH07152924A (ja) | 1993-11-26 | 1993-11-26 | 画像生成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07152924A true JPH07152924A (ja) | 1995-06-16 |
Family
ID=17840658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29697793A Withdrawn JPH07152924A (ja) | 1993-11-26 | 1993-11-26 | 画像生成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07152924A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005038426A (ja) * | 2003-07-14 | 2005-02-10 | Samsung Electronics Co Ltd | 映像基盤レンダリングおよび編集の方法ならびにその装置 |
| KR100523493B1 (ko) * | 1997-04-04 | 2005-12-21 | 소니 가부시끼 가이샤 | 화상변환장치및화상변환방법 |
-
1993
- 1993-11-26 JP JP29697793A patent/JPH07152924A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100523493B1 (ko) * | 1997-04-04 | 2005-12-21 | 소니 가부시끼 가이샤 | 화상변환장치및화상변환방법 |
| JP2005038426A (ja) * | 2003-07-14 | 2005-02-10 | Samsung Electronics Co Ltd | 映像基盤レンダリングおよび編集の方法ならびにその装置 |
| JP4500614B2 (ja) * | 2003-07-14 | 2010-07-14 | 三星電子株式会社 | 映像基盤レンダリングおよび編集の方法ならびにその装置 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010130 |