JPH07160898A - テクスチャデータ生成装置 - Google Patents
テクスチャデータ生成装置Info
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- JPH07160898A JPH07160898A JP5308252A JP30825293A JPH07160898A JP H07160898 A JPH07160898 A JP H07160898A JP 5308252 A JP5308252 A JP 5308252A JP 30825293 A JP30825293 A JP 30825293A JP H07160898 A JPH07160898 A JP H07160898A
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- Japan
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- reducing means
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ポリゴンおよびポリゴンの頂点での輝度値で
表現された物体形状および物体表面上のテクスチャか
ら、２次元平面上のテクスチャデータを生成する。 【構成】 ポリゴン削減手段１により、ポリゴンの数を
削減する。ただし、削除された頂点での輝度値は、あら
たに生成されたポリゴンの内部に保存する。多面体展開
図作成手段３により、ポリゴンの展開図を２次元画像領
域に作成する。このとき、画素値補間手段により、画像
領域の各格子点での輝度値を求める。
表現された物体形状および物体表面上のテクスチャか
ら、２次元平面上のテクスチャデータを生成する。 【構成】 ポリゴン削減手段１により、ポリゴンの数を
削減する。ただし、削除された頂点での輝度値は、あら
たに生成されたポリゴンの内部に保存する。多面体展開
図作成手段３により、ポリゴンの展開図を２次元画像領
域に作成する。このとき、画素値補間手段により、画像
領域の各格子点での輝度値を求める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、形状測定装置で得られ
た形状データ及び輝度データを、コンピュータグラフィ
ックにより表示するためのテクスチャデータ生成装置に
関する。
た形状データ及び輝度データを、コンピュータグラフィ
ックにより表示するためのテクスチャデータ生成装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】物体形状および物体表面上の輝度（テク
スチャ）の測定法として、ステレオ立体計測を用いる方
法「丸家 誠、高島 洋典、テクスチャを手がかりにし
た形状再構成、１９９３画像電子学会年次大会予稿、ｐ
ｐ６５−６８、１９９３年」、レンジセンサを用いる方
法「渡部 保日児、末長 康仁、３Ｄ形状と輝度を同時
計測可能なスキャナとその応用、第６回ＮＩＣＯＧＲＡ
ＰＨ論文コンテスト、ｐｐ１８１−１８９、１９９０
年」などがある。
スチャ）の測定法として、ステレオ立体計測を用いる方
法「丸家 誠、高島 洋典、テクスチャを手がかりにし
た形状再構成、１９９３画像電子学会年次大会予稿、ｐ
ｐ６５−６８、１９９３年」、レンジセンサを用いる方
法「渡部 保日児、末長 康仁、３Ｄ形状と輝度を同時
計測可能なスキャナとその応用、第６回ＮＩＣＯＧＲＡ
ＰＨ論文コンテスト、ｐｐ１８１−１８９、１９９０
年」などがある。
【０００３】物体形状およびテクスチャを測定する目的
の一つは、得られた形状データおよびテクスチャデータ
を用いて、被測定物体のコンピュータグラフィック画像
を作成することである。その場合、前者では、物体形状
及び物体表面のテクスチャを、ポリゴンおよびポリゴン
の頂点での輝度値で表現している。後者では、物体を覆
う円筒を仮定し、その円筒上に物体表面のテクスチャを
投影することにより、２次元平面上のテクスチャデータ
を得ている。そして、形状データにテクスチャデータを
マッピングすることにより被測定物体のコンピュータグ
ラフィック画像を生成している。
の一つは、得られた形状データおよびテクスチャデータ
を用いて、被測定物体のコンピュータグラフィック画像
を作成することである。その場合、前者では、物体形状
及び物体表面のテクスチャを、ポリゴンおよびポリゴン
の頂点での輝度値で表現している。後者では、物体を覆
う円筒を仮定し、その円筒上に物体表面のテクスチャを
投影することにより、２次元平面上のテクスチャデータ
を得ている。そして、形状データにテクスチャデータを
マッピングすることにより被測定物体のコンピュータグ
ラフィック画像を生成している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】円筒に投影されたテク
スチャを物体にマッピングする方式では、物体の上端
部、および下端部のテクスチャの表現ができない。ま
た、テクスチャの密度が、物体表面の面の傾きに応じて
変化するという問題点がある。物体形状及び物体表面の
テクスチャを、ポリゴンおよびポリゴンの頂点での輝度
値で表現する方法では前述の欠点はない。しかし、この
方法では多数のポリゴンを使わなければテクスチャを表
現できないという問題がある。
スチャを物体にマッピングする方式では、物体の上端
部、および下端部のテクスチャの表現ができない。ま
た、テクスチャの密度が、物体表面の面の傾きに応じて
変化するという問題点がある。物体形状及び物体表面の
テクスチャを、ポリゴンおよびポリゴンの頂点での輝度
値で表現する方法では前述の欠点はない。しかし、この
方法では多数のポリゴンを使わなければテクスチャを表
現できないという問題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述した問題点を解決す
るため、本発明のテクスチャデータ生成装置は、ポリゴ
ン表現された物体形状を、より少ないポリゴンで近似表
現するためにポリゴンを削減するポリゴン削減手段と、
前記ポリゴン削減手段により削除された頂点が、前記ポ
リゴン削減手段で生成されたポリゴン群のどこに対応す
るかを計算する頂点位置計算手段と、前記ポリゴン削減
手段により生成されたポリゴン群の展開図を作成する多
面体展開図作成手段と、展開図が持っている輝度値デー
タから、テクスチャデータを格納する２次元画像領域の
各格子点での輝度値を求める画素値補間手段とを備えて
いる。
るため、本発明のテクスチャデータ生成装置は、ポリゴ
ン表現された物体形状を、より少ないポリゴンで近似表
現するためにポリゴンを削減するポリゴン削減手段と、
前記ポリゴン削減手段により削除された頂点が、前記ポ
リゴン削減手段で生成されたポリゴン群のどこに対応す
るかを計算する頂点位置計算手段と、前記ポリゴン削減
手段により生成されたポリゴン群の展開図を作成する多
面体展開図作成手段と、展開図が持っている輝度値デー
タから、テクスチャデータを格納する２次元画像領域の
各格子点での輝度値を求める画素値補間手段とを備えて
いる。
【０００６】
【実施例】本発明について図面を参照して説明する。図
１は、本発明の一実施例を示すブロック図である。図１
を参照すると、本発明の第一の実施例は、ポリゴン削減
手段１と、頂点位置計算手段２と、多面体展開図作成手
段３と、画素値補間手段４とから構成される。
１は、本発明の一実施例を示すブロック図である。図１
を参照すると、本発明の第一の実施例は、ポリゴン削減
手段１と、頂点位置計算手段２と、多面体展開図作成手
段３と、画素値補間手段４とから構成される。
【０００７】次に、図１から図６までを参照して、本実
施例の動作を説明する。本実施例において、入力される
データは、三角形パッチおよび三角形パッチの頂点での
輝度値である。入力されたデータは、ポリゴン削減手段
１、頂点位置計算手段２、多面体展開図作成手段３、画
素値補間手段４という順番で処理される。
施例の動作を説明する。本実施例において、入力される
データは、三角形パッチおよび三角形パッチの頂点での
輝度値である。入力されたデータは、ポリゴン削減手段
１、頂点位置計算手段２、多面体展開図作成手段３、画
素値補間手段４という順番で処理される。
【０００８】以下では、それぞれの手段で行われる処理
の詳細を述べる。
の詳細を述べる。
【０００９】ポリゴン削減手段１では、入力された三角
形パッチの数を削減する。これは、より少ない三角形パ
ッチで元の形状の近似的に表現するためである。三角形
パッチの数を削減する方法として、例えば「Ｗｉｌｌｉ
ａｍ Ｊ． Ｓｃｈｒｏｅｄｅｒ， Ｊｏｎａｔｈａｎ
Ａ．Ｚａｒｇｅ， Ｗｉｌｌｉａｍ Ｅ． Ｌｏｒｅ
ｎｓｅｎ， Ｄｅｃｉｍａｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｒｉａｎ
ｇｌｅ Ｍｅｓｈｅｓ，ＳＩＧＧＲＡＰＨ ’９２ Ｃ
ｏｎｆｅｒｅｎｃｅ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ，ｐｐ６
５−７８， １９９２」がある。この方法を図２、図３
を参照しながら以下に説明する。
形パッチの数を削減する。これは、より少ない三角形パ
ッチで元の形状の近似的に表現するためである。三角形
パッチの数を削減する方法として、例えば「Ｗｉｌｌｉ
ａｍ Ｊ． Ｓｃｈｒｏｅｄｅｒ， Ｊｏｎａｔｈａｎ
Ａ．Ｚａｒｇｅ， Ｗｉｌｌｉａｍ Ｅ． Ｌｏｒｅ
ｎｓｅｎ， Ｄｅｃｉｍａｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｒｉａｎ
ｇｌｅ Ｍｅｓｈｅｓ，ＳＩＧＧＲＡＰＨ ’９２ Ｃ
ｏｎｆｅｒｅｎｃｅ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ，ｐｐ６
５−７８， １９９２」がある。この方法を図２、図３
を参照しながら以下に説明する。
【００１０】ある頂点２１を共有する三角形パッチ群２
２を取り出し、そのパッチ群の平均の傾き、平均の位置
を求める。こうしてできた平均面と頂点２１との距離を
もとめ、その距離がしきい値以下ならば、頂点２１を削
除する。そして、三角形パッチ群２２が占めていた多角
形領域を、三角形パッチで埋める。以上の処理をすべて
の頂点に対し繰り返し行う。
２を取り出し、そのパッチ群の平均の傾き、平均の位置
を求める。こうしてできた平均面と頂点２１との距離を
もとめ、その距離がしきい値以下ならば、頂点２１を削
除する。そして、三角形パッチ群２２が占めていた多角
形領域を、三角形パッチで埋める。以上の処理をすべて
の頂点に対し繰り返し行う。
【００１１】この方法により、平面に近い領域は、大き
な三角形パッチで表現されることになり、三角形パッチ
の数が減少する。
な三角形パッチで表現されることになり、三角形パッチ
の数が減少する。
【００１２】頂点位置計算手段２では、ポリゴン削減手
段１で削除された頂点２１が、ポリゴン削減手段１で生
成された新たな三角形パッチのどの位置に対応するかを
計算する。具体的な計算方法を述べる。削除された頂点
２１を通り、かつその頂点を削除したときに得られた平
均面に垂直に交わる直線３１を考える。その直線と、新
たに生成された三角形パッチ３３との交点３２を、対応
する位置とする。さらに、三角形パッチ３３は、頂点で
の輝度データを持つ以外に、三角形パッチ内の交点３２
の位置において、削除された頂点が持っていた輝度デー
タを保存することとする。
段１で削除された頂点２１が、ポリゴン削減手段１で生
成された新たな三角形パッチのどの位置に対応するかを
計算する。具体的な計算方法を述べる。削除された頂点
２１を通り、かつその頂点を削除したときに得られた平
均面に垂直に交わる直線３１を考える。その直線と、新
たに生成された三角形パッチ３３との交点３２を、対応
する位置とする。さらに、三角形パッチ３３は、頂点で
の輝度データを持つ以外に、三角形パッチ内の交点３２
の位置において、削除された頂点が持っていた輝度デー
タを保存することとする。
【００１３】多面体展開図作成手段３では、ポリゴン削
減手段１で生成された三角形パッチの展開図を作成す
る。ここで作成する展開図は、必ずしも一つにまとめる
必要はなく、複数に分割しても良い。極端な場合とし
て、三角形パッチひとつひとつを切り離した展開図でも
良い。重要なのは、三角形が展開図上で重ならないよう
にする事と、なるべく小さな２次元平面領域に展開図を
納めることである。
減手段１で生成された三角形パッチの展開図を作成す
る。ここで作成する展開図は、必ずしも一つにまとめる
必要はなく、複数に分割しても良い。極端な場合とし
て、三角形パッチひとつひとつを切り離した展開図でも
良い。重要なのは、三角形が展開図上で重ならないよう
にする事と、なるべく小さな２次元平面領域に展開図を
納めることである。
【００１４】一般に、展開図を分割するほど、効率的に
２次元平面領域に納めるための計算が複雑になる。そこ
で、なるべく分割しないで、かつ効率的に２次元領域に
三角形パッチを展開する方法を図４を参照しながら以下
に述べる。ここでは、展開図の大きさの評価を展開図の
外接四角形の面積により行なっている（図５参照）。
２次元平面領域に納めるための計算が複雑になる。そこ
で、なるべく分割しないで、かつ効率的に２次元領域に
三角形パッチを展開する方法を図４を参照しながら以下
に述べる。ここでは、展開図の大きさの評価を展開図の
外接四角形の面積により行なっている（図５参照）。
【００１５】なお、この方法は、評価を順次行いながら
展開図を拡大していくため、最適な展開図を作成すると
いう保証はない。しかし、評価の範囲が限定されるた
め、実用的な処理速度が得られる。
展開図を拡大していくため、最適な展開図を作成すると
いう保証はない。しかし、評価の範囲が限定されるた
め、実用的な処理速度が得られる。
【００１６】三角形パッチを一つ任意に選ぶ（ステップ
Ａ１）。次に、すべての三角形パッチが展開されたかを
判断する。すべての三角形パッチが展開された場合には
終了する（ステップＡ２）。そうでない場合には、展開
済みの三角形パッチと共通の辺を持つ未展開の三角形パ
ッチを列挙する。列挙された三角形パッチそれぞれに対
し、展開優先度を計算する（ステップＡ３）。
Ａ１）。次に、すべての三角形パッチが展開されたかを
判断する。すべての三角形パッチが展開された場合には
終了する（ステップＡ２）。そうでない場合には、展開
済みの三角形パッチと共通の辺を持つ未展開の三角形パ
ッチを列挙する。列挙された三角形パッチそれぞれに対
し、展開優先度を計算する（ステップＡ３）。
【００１７】最も優先度の高い三角形パッチは、現段階
の展開図にたいし、重なりが生じる接続位置と、重なり
が生じない接続位置をもつものとする。その様な三角形
パッチが複数ある場合、あるいはその様な三角形パッチ
がない場合、次の優先順位を用いる。
の展開図にたいし、重なりが生じる接続位置と、重なり
が生じない接続位置をもつものとする。その様な三角形
パッチが複数ある場合、あるいはその様な三角形パッチ
がない場合、次の優先順位を用いる。
【００１８】すなわち、三角形ポリゴン（面積Ａ）を展
開図に接続したとき、外接四角形の面積がＣだけ増加し
たとする。その時、この三角形ポリゴンの優先順位をＣ
／Ａとする。優先順位が小さい方を優先して展開する
（ステップＡ５）。
開図に接続したとき、外接四角形の面積がＣだけ増加し
たとする。その時、この三角形ポリゴンの優先順位をＣ
／Ａとする。優先順位が小さい方を優先して展開する
（ステップＡ５）。
【００１９】未展開の三角形パッチのどれも展開図に接
続できない場合には、未展開の三角形パッチを用いて別
の展開図を作成する（ステップＡ４、Ａ６）。
続できない場合には、未展開の三角形パッチを用いて別
の展開図を作成する（ステップＡ４、Ａ６）。
【００２０】画素値補間手段４では、展開図が持ってい
る輝度値データから、テクスチャデータを格納する２次
元画像領域の各格子点での輝度値を求める。図６は、展
開図の一部を示している。図６では、６１、６２、６３
の位置で輝度データが得られている。
る輝度値データから、テクスチャデータを格納する２次
元画像領域の各格子点での輝度値を求める。図６は、展
開図の一部を示している。図６では、６１、６２、６３
の位置で輝度データが得られている。
【００２１】格子点６６の画素値を求めるには、最近傍
法、ドロネー三角形を用いた線形補間などが使える。前
者は、格子点の画素値を、そこから最も近い輝度データ
点６２の値とする方法である。これは、輝度データ点を
母点としたボロノイ分割をあらかじめ行なっておくこと
により効率的に実行できる。後者は、輝度データ点を頂
点とするドロネー三角形網を生成し、格子点を含むドロ
ネー三角形の頂点での輝度値を線形補間することによ
り、格子点での輝度値を求めるものである。
法、ドロネー三角形を用いた線形補間などが使える。前
者は、格子点の画素値を、そこから最も近い輝度データ
点６２の値とする方法である。これは、輝度データ点を
母点としたボロノイ分割をあらかじめ行なっておくこと
により効率的に実行できる。後者は、輝度データ点を頂
点とするドロネー三角形網を生成し、格子点を含むドロ
ネー三角形の頂点での輝度値を線形補間することによ
り、格子点での輝度値を求めるものである。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるテク
スチャデータ生成装置は、ポリゴン削減手段により形状
を表現するポリゴンを減らしたにもかかわらず、展開図
作成手段で作成される展開図には、削除した頂点での輝
度値が保存されている。したがって、生成されるテクス
チャデータは、入力されたテクスチャとほぼ同等であ
る。よって、生成されたテクスチャデータをポリゴンに
マッピングすることにより、テクスチャに関してはポリ
ゴン削減の影響の少ない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。
スチャデータ生成装置は、ポリゴン削減手段により形状
を表現するポリゴンを減らしたにもかかわらず、展開図
作成手段で作成される展開図には、削除した頂点での輝
度値が保存されている。したがって、生成されるテクス
チャデータは、入力されたテクスチャとほぼ同等であ
る。よって、生成されたテクスチャデータをポリゴンに
マッピングすることにより、テクスチャに関してはポリ
ゴン削減の影響の少ない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。
【００２３】さらに、本発明によるテクスチャデータ生
成装置は、円筒に投影されたテクスチャを物体にマッピ
ングする方式のように、テクスチャを表現できない部分
はない。
成装置は、円筒に投影されたテクスチャを物体にマッピ
ングする方式のように、テクスチャを表現できない部分
はない。
【００２４】さらに、テクスチャの密度が、物体表面に
わたってほぼ一定となる。そのため均一な表現が可能と
なる。
わたってほぼ一定となる。そのため均一な表現が可能と
なる。
【図１】本発明の一実施例を示すブロック図
【図２】ある頂点を共有する三角形パッチ群を示す図
【図３】削除された頂点とあらたに生成された三角形パ
ッチとの対応を示す図
ッチとの対応を示す図
【図４】多面体展開図作成手段の動作を示す流れ図
【図５】展開図と展開図の大きさを評価するための外接
四角形を示す図
四角形を示す図
【図６】展開図のボロノイ分割およびドロネー三角形網
を示す図
を示す図
１ ポリゴン削減手段 ２ 頂点位置計算手段 ３ 多面体展開図作成手段 ４ 画素値補間手段 ２１ 頂点 ２２ 頂点２１を共有する三角形パッチ群 ３１ 平均面と垂直で、頂点２１を通る直線 ３２ 直線３１と、新たに生成された三角形パッチ３３
との交点 ５１ 展開図 ５２ 展開図５１の大きさを評価するための外接四角形 ６１〜６３ 展開図上で輝度データが得られている位置 ６４ 展開図のボロノイ分割 ６５ 展開図上のドロネー三角形網 ６６ 格子点位置
との交点 ５１ 展開図 ５２ 展開図５１の大きさを評価するための外接四角形 ６１〜６３ 展開図上で輝度データが得られている位置 ６４ 展開図のボロノイ分割 ６５ 展開図上のドロネー三角形網 ６６ 格子点位置
Claims (1)
- 【請求項１】 ポリゴンの頂点での輝度値で表現された
物体表面上のテクスチャから、２次元平面上のテクスチ
ャを生成するテクスチャデータ生成装置において、 ポリゴン表現された物体形状を、より少ないポリゴン群
で近似表現するためにポリゴンを削減するポリゴン削減
手段と、 前記ポリゴン削減手段により削除された頂点が、前記ポ
リゴン削減手段で生成されたポリゴン群のどこに対応す
るかを計算する頂点位置計算手段と、 前記ポリゴン削減手段により生成されたポリゴン群の展
開図を作成する多面体展開図作成手段と、 展開図が持っている輝度値データから、テクスチャデー
タを格納する２次元画像領域の各格子点での輝度値を求
める画素値補間手段と、を備えたことを特徴とするテク
スチャデータ生成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5308252A JP2655056B2 (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | テクスチャデータ生成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5308252A JP2655056B2 (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | テクスチャデータ生成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07160898A true JPH07160898A (ja) | 1995-06-23 |
| JP2655056B2 JP2655056B2 (ja) | 1997-09-17 |
Family
ID=17978775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5308252A Expired - Lifetime JP2655056B2 (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | テクスチャデータ生成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2655056B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6201542B1 (en) | 1998-05-22 | 2001-03-13 | Fujitsu Limited | Three-dimensional polygon display apparatus using progressive polygon data |
| US6538659B2 (en) | 1997-08-29 | 2003-03-25 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Method for efficiently recording a number of texture images in memory |
| JP2006527883A (ja) * | 2003-06-16 | 2006-12-07 | スリーディーペーパー カンパニー リミテッド | 展開図生成システム、展開図生成方法及びその方法を実行させるためのプログラムが記録されたコンピューターで読み取り可能な記録媒体。 |
| WO2007125912A1 (ja) | 2006-04-24 | 2007-11-08 | Panasonic Corporation | 描画装置及び描画方法 |
| JP2021006969A (ja) * | 2019-06-28 | 2021-01-21 | 日本ユニシス株式会社 | テクスチャマッピング装置およびテクスチャマッピング用プログラム |
-
1993
- 1993-12-08 JP JP5308252A patent/JP2655056B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6538659B2 (en) | 1997-08-29 | 2003-03-25 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Method for efficiently recording a number of texture images in memory |
| US6201542B1 (en) | 1998-05-22 | 2001-03-13 | Fujitsu Limited | Three-dimensional polygon display apparatus using progressive polygon data |
| JP2006527883A (ja) * | 2003-06-16 | 2006-12-07 | スリーディーペーパー カンパニー リミテッド | 展開図生成システム、展開図生成方法及びその方法を実行させるためのプログラムが記録されたコンピューターで読み取り可能な記録媒体。 |
| WO2007125912A1 (ja) | 2006-04-24 | 2007-11-08 | Panasonic Corporation | 描画装置及び描画方法 |
| JP2021006969A (ja) * | 2019-06-28 | 2021-01-21 | 日本ユニシス株式会社 | テクスチャマッピング装置およびテクスチャマッピング用プログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2655056B2 (ja) | 1997-09-17 |
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