JPH0749964A - ３次元動画像生成装置 - Google Patents

３次元動画像生成装置

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JPH0749964A
JPH0749964A JP5195867A JP19586793A JPH0749964A JP H0749964 A JPH0749964 A JP H0749964A JP 5195867 A JP5195867 A JP 5195867A JP 19586793 A JP19586793 A JP 19586793A JP H0749964 A JPH0749964 A JP H0749964A
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Toshiya Naka
俊弥 中
Yoshimori Nakase
義盛 中瀬
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T13/00—Animation
    • G06T13/20—3D [Three Dimensional] animation

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンピュータグラフィックスや各種画像処理
分野において、計算機で生成した場面を実時間に近い連
続した動画像として生成処理する対話的な動画像生成装
置に関し、指定の視点位置での場面生成時の陰面消去の
演算量と不用なデータ量を効率良く削減できる３次元動
画像生成装置を提供する。 【構成】 ３次元形状を複数の視点位置から見たときの
背景となる画像データとその場面中の部品の画像データ
を、３次元頂点座標とともに保存する画像データ保存部
１と、画像データ中の複数の形状を最小部品単位に検索
及び管理する画像管理部３と、視点情報入力部２で与え
られる視点の情報から視野に入る画像データを選択する
画像データ選択部４と、視点情報及び頂点の３次元形状
から視点座標変換して、画像データを変形させる視点座
標変換部５とを備えた構成である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータグラフィ
ックス（ＣＧ）や各種の画像処理分野において、計算機
で生成した場面（シーン）を実時間に近い連続した動画
像として生成及び処理するための対話的な３次元動画像
生成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近のＣＧでは、物理現象に忠実な画像
を高速に生成するための各種アルゴリズムが開発されて
いる。今後のＣＧ利用を考えた場合に、これらの画質の
向上とともに、動画像（アニメーション）を高速に生成
することが重要な要因となる。高画質のアニメーション
を得るには、１フレーム当たりの画像の画質（空間周波
数や輝度レベル）を向上させると同時に、時間方向の解
像度つまりはフレーム数を増加させる必要がある。
【０００３】現行のNTSC方式のTVと同等の動画像の画質
を得るためにはフレーム数は30フレーム／秒以上は必要
になる。また、滑らかな動きを得るためには少なくとも
毎秒20フレーム以上は必要である。これに対して従来の
ＣＧアニメーションでは、1フレームの画像生成にかな
りの時間が必要なために、1フレームづつの画像を時間
をかけて生成し、それぞれのフレーム画像をビデオなど
でコマ取りすることによりアニメーションにしていた。
【０００４】一方、画像処理の分野では、キーフレーム
補間とよぶ方法が良く用いられる。これは、時間軸方向
で基本となるフレーム（キーフレーム）に対して、その
間のフレーム画像をキーフレームからの動きベクトルの
検出または推定などの方法を用いて補間する方法であ
る。
【０００５】一方、ゲームや家庭内でのホビー用途で
は、上に述べた高画質のＣＧよりは、比較的画像の画質
は低くてもユーザーの指示に対してリアルタイムで応答
するような、対話性や即答性が要求される。このような
用途では、1フレーム当たりの場面中に存在する部品に
対して、それを構成するポリゴン（多角形）の数を大幅
に減らしたり、部品を2次元データ（セル）で近似する
ことで、計算量を減らし画質を犠性にしてもリアルタイ
ム性を確保している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うなコマ取り法では、数十秒間のアニメーションを作成
する場合でも、数百フレームの画像が必要となり、１連
続シーン当たり数時間は必要で作成上の効率が非常に悪
い。また、アニメーションの概略を見たり作成の途中で
部分的な変更を加える場合でも、全てのアニメーション
が生成終了しないと不可能で、実用性や対話性が非常に
低かった。
【０００７】また、キーフレームを用いた補間でも動き
ベクトルの推定誤差などは避けられず、なめらかな動き
は得られない。さらにゲーム用途などでもリアルタイム
性とともに高画質を求める要求があり、上述のような単
純なデータの削減だけでは画質のレベルで満足できない
と言った問題点を有していた。
【０００８】本発明はかかる点に鑑み、指定の視点位置
での場面生成時の陰面消去の演算量と不用なデータ量を
効率良く削減できる３次元動画像生成装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達するため、
本発明の３次元動画像生成装置は、予めデータとして３
次元の物体を複数の視点から見たときの画像データとそ
の画像の頂点座標を保持し、その画像中の複数の部品を
部品毎に保存及び検索する機構を備え、また、視点情報
が与えられた場合に上述の部品画像中のどの画像が可視
領域にあるかを判別し、視点位置から観察したときに可
視の画像部品データを視点座標変換して変形し、共通の
領域に描画する機構を備える。
【００１０】また、影の領域を移動する場合には、その
領域を部品画像データから検出し、さらにその影を落し
得る物体と光源を計算して登録し、さらにそのデータの
中から高速に検索する機構を備える。
【００１１】また、新たな視点が指定された場合に、そ
の影領域を、影を落し得る物体と視点から視点座標変形
して描画する機構を備える。
【００１２】
【作用】本発明は上記した構成により、任意の視点から
見たときの画像を生成する場合に、その視点から可視の
部品の画像データを複数の視点から見たときの画像デー
タから高速に検索し、その画像データを指定された視点
座標に変換することで2次元上で変形しパースのかかっ
た画像を作成できる。
【００１３】また、複数の部品画像データを視点座標変
換して共通の領域に描画することで高速の場面生成が可
能になる。さらに、影つけなどを行なう必要があるとき
に、部品画像データから影となり得る領域と影を落す物
体と光源を特定して管理することで、視点が移動する場
合に、その影領域を変形することで高速に影領域を移動
することが可能となる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の一実施例の３次元動画像生成
装置について、図面を参照しながら説明する。図１は本
発明の実施例における３次元動画像生成装置を示すもの
である。
【００１５】図１において、１は画像データ保存部、２
は視点情報入力部、３は画像管理部、４は画像データ選
択部、５は視点座標変換部、６は出力画像描画部、７は
動き量指定部、８は影領域検出部、９は影領域管理部で
ある。
【００１６】以上のように構成された３次元動画像生成
装置について、以下に図１を用いてその動作を説明す
る。まず、画像データ保存部１において、これから生成
する場面内に存在する形状部品を複数の視点から観察し
たときの部品の画像データを背景となる画像データとと
もに保存する。ＣＧなどでは、場面内の形状の３次元座
標は既知であるので、この複数の視点から見たときの画
像は、それぞれの視点からの場面を平行投影したときの
各部品の画像である。
【００１７】また、複数の視点位置の決め方について
は、後で場面を観察する視点の位置から必要な（可視と
なり得る）視点の位置が決まる。例えば、３次元の形状
計測などでは、図２(ｂ)の矢印で示すような相互に直交
する３つの視点から部品を観察する。以下では、この場
合を例に上げて説明するが、図２の場面を裏面から観察
する場合は、これ以外の視点位置からの画像データが必
要となる。
【００１８】図２の場面（Sceen1）において仮想的な六
面体からなるバウンダリボックスを考える。これを相互
に直行する３方向の視点位置から観察したときの背景と
なる画像データをそれぞれA',B',C'とする。ここでA',
B',C'とは場面（Sceen1）を３つの視点位置からそれぞ
れ平行投影した画像で、さらに部品P1,P2,P3を取りのぞ
いた時の画像データなどである。この例では簡単のため
に場面内には３種類の形状部品P1,P2,P3が存在するもの
とする。
【００１９】この場面に対して、A,B,Cの3つの位置から
の２次元背景画像データと場面内の３種類の部品の画像
データP1,P2,P3を画像グループA,B,Cと対応づけてデー
タ領域に保存する。このデータ領域は、計算機のCPUか
ら参照可能なDRAM領域やCD-ROM上に取る。この例では部
品を３種類としたが、A,B,Cの画像データそのものを部
品画像データと考えることもできる。この画像データの
階層関係は、画像の複雑さと表示したい画質レベル、生
成速度に依存して切り分ける必要がある。
【００２０】次に、画像管理部３では上述の背景となる
画像データA',B',C'及び部品画像データP1,P2,P3に対し
て図３に示した階層構造でデータを管理する。画像生成
を行なう場合に、この階層データ構造に従って部品デー
タの参照関係を検索する。この階層構造においてRootに
なるのが場面（Sceen1）である。Rootから見て、複数の
視点位置からの画像A,B,Cとさらにその下の階層に、部
品画像データP1,P2,P3が位置する。この管理構造では、
部品画像データにその画像の４頂点のワールド座標内で
の３次元形状座標（X,Y,Z）を対応させて管理する。
【００２１】また、これらを検索する場合は、識別番号
(ID)などを用いて高速に検索する。この３次元形状座標
は、画像生成の際に背景となる画像や部品画像データの
陰面消去と視点座標変換のために用いる。
【００２２】視点情報入力部２では、与えられた場面
（Sceen1）を観察する視点の情報をユーザーからの指定
にしたがって発生する。この視点の情報には、視点のワ
ールド座標での位置、視線の方向ベクトル、視野角及び
焦点距離などからなり、座標は全て３次元で与える。
【００２３】次にある時点で、生成したい場面（Sceen
1）を観察する視点情報がユーザーから与えられると、
視点情報入力部２で必要なデータフォーマットに変換し
て画像データ選択部４に与えられる。画像データ選択部
４では、視点の情報をもとに図２で示したSceen1をどの
位置から観察し、どの部品画像データまたは背景画像が
可視になるかを計算し検索する。この検索には、画像管
理部３で管理している画像データA',B',C'及び部品画像
データP1,P2,P3の頂点の３次元座標（X,Y,Z）と視点情
報を用いる。
【００２４】まず、図４に示す視点の可視範囲（ビュー
ボリューム）に対して、それぞれの画像データが含まれ
るかどうかを判定し、画像データがビューボリュームに
含まれる場合は、その画像データが可視になると判定す
る。この場合、判定を高速に行なうために、視線方線ベ
クトルで最初に検索する。例えば画像グループA,Bに垂
直な平面から観察する場合は、画像グループA,Bまたは
それに含まれる部品画像データしか可視になり得ない。
このようにして与えられた視点から可視になる背景画像
データまたは部品画像データを検索すると、次にこの可
視となる画像データに対してのみ視点座標変換部５で視
点座標変換する。
【００２５】図５に示すように、変換の対象となる部品
画像データに対して、まず基準となる頂点Pを決め、頂
点Pから残りの３頂点Q,R,Sに向かう3つのベクトルl,m,n
を考える。この３つのベクトルに対して与えられた視点
位置からの視点座標変換を行なうことで、スクリーン上
（2次元座標上）での部品画像の変形された頂点位置Q',
R',S'が得られる。
【００２６】視点座標変換は、部品画像データの４つの
頂点P,Q,R,Sの３次元座標（X,Y,Z）に視点座標変換マト
リックス（３行＊３列)を掛けることで実現される。こ
れを、与えられる視点から可視な全ての背景画像データ
または部品画像データについて行なう。さらに複数の部
品画像データが重なる場合は隠面消去を行なう。隠面消
去には、上述の部品画像データの３つのベクトルが作る
平面単位で行ない、頂点間の画素については４つの頂点
P,Q,R,S間を補間する。例えば図５(b)に示したような位
置関係の場合は、平面P1,Q1,R1,S1に対してそれぞれの
線分P2,Q2などが交差するかをまず判定する。交差する
場合は、そのベクトルと平面との交差順から前後関係を
判定する。一方、交差しない場合は、２頂点P2,Q2と平
面との位置関係から前後を判定する。
【００２７】図５のような位置関係の場合に、多角形P
2,Q2,R2,S2は全て不可視と判定され、多角形P2,Q2,R2、
S2を先に描画する。これにより精度は多少犠性にしても
陰面消去の高速化が図れる。また、補間に関しては閉平
面から閉平面への１対１の写像であるのでDDA(Digital
Differential Analyze)などの手法を用いてハードウエ
アで高速に実現する（参考文献「ディーディーエー コ
ンピュータ グラフィックス セカンド エディショ
ン」（DDA ''Computer Graphics Second edition, Fole
y et. al.'',Addison Wesley,PP.71-95））。
【００２８】出力画像描画部６では視点座標変換部５で
視点座標変換及び陰面消去された全ての可視の部品画像
データを共通の描画領域に描画する。一般に、この共通
の描画領域はCPUから高速に参照できるDRAM領域やフレ
ームメモリを用いる。フレームメモリがＺバッファ機能
を持っている場合は、上述の陰面消去の必要は無く、部
品画像データに一律のＺ値（４頂点を視点座標変換した
ときの値で決まる）を付加してＺ値込みで描画する。こ
の描画の際に部品画像中の特定の画素値に特別な意味を
持たせることで、透明やある部分だけを不可視にでき
る。これはαブレンドとよぶ手法の応用で、例えば、フ
レームメモリのLUT(Look up Table）を用いて特定の画
素値が（0,0,0）の場合に、その画素を表示させないよ
うにすることもできる。
【００２９】次に、場面内の物体が移動する場合の例を
示す。画像生成ではあらかじめどの物体が３次元空間内
でどの位置に移動するかは既知または指定可能である。
従って、動き量指定部７で、ある時点で、場面内のどの
物体がどれだけ移動するかをユーザからの指定に基づい
て動き量のデータフォーマットに変換する。どの部品で
あるかの情報は画像データ選択部４に渡され、画像部品
データのどれに当たるかを検索する。また、動き量は視
点座標変換部５に渡され、そのときの視点位置での移動
する部品画像データを視点座標変換する。
【００３０】描画については、まず、背景となる画像デ
ータを視点座標変換して描画し、移動に関係ない部品は
視点座標変換して移動前の条件で描画する。さらに移動
した部品の新たな視点からの視点座標変換画像を重ね書
きする。
【００３１】次に影の領域の描画が必要な場合の例を示
す。図２の例の画像データ及び部品画像データにおいて
影の領域を影領域検出部８で検出する。これはまず、画
像中の指定された画素の輝度RGBに対して影と判定する
しきい値を設定し、RGB全ての輝度値がしきい値よりも
低い画素は影領域と判定する。さらに影領域と判定され
た部分に対して、部品の３次元位置と光源の位置情報か
ら、影を落し得る部品画像を検索し、それぞれの光源と
部品画像データを影領域毎に識別番号(ID)で指定し、陰
影管理部９で管理する。この管理の方法は図３に示した
ものと同様な階層構造を用いる。
【００３２】次に、物体が移動したり視点が変更された
場合に、影領域に対してその影を落し得る部品画像を影
領域管理部９から検索し、新しい視点からの影領域の形
状を光源の位置と影を落し得る部品画像形状の４頂点の
３次元座標から計算し、部品画像データを視点座標変換
する。この変換の方法を図６に示す。
【００３３】ある影領域に対して影領域管理部９には、
その影を落し得る画像データと光源が登録してある。一
般に影領域の形状は、その影を落す画像部品データを２
次元変形したもの（影と部品は相似図形）である。つま
り影の形状は、影を落す画像部品データの頂点P,Q,R,S
の座標と光源の座標及び視点の位置で決められる。
【００３４】図６(b)に示すように、視点位置Aから見た
ときの影領域は、部品画像データの４頂点を視点座標変
換することでP1,Q1,R1,S1のようになる。同様に視点位
置がBのように変わったときは、その視点の位置から部
品画像データを視点座標変換してP2,Q2,R2,S2のように
計算できる。
【００３５】このようにして任意の視点からの影領域の
形状が分かれば、その間は図５で示したのと同様のDDA
手法などを用いて高速に補間する。ただ、補間の処理の
際にもとの部品画像データの全ての画素の輝度値を落し
て（影にして）描画する機構を出力画像描画部６に持た
せる。これは、参照テーブル（LUT）の形である特定の
値（輝度値）が設定されれば、その画素の輝度を一定量
下げるような機構を設けることで実現される。
【００３６】影でない領域や移動に関係しない領域につ
いては、移動前の部品画像の情報をそのまま描画する。
また、影が移動した場合の背景については、移動画像を
描画する前に、背景画像A',B',C'などを予め視点座標変
形して共通領域に描画しておく必要がある。
【００３７】本実施例では３方向の視点位置から見たと
きの画像を用いて説明したが、任意の視点位置からの観
察を可能にし、また曲面形状などを表現するために、図
７に示すような部品を含む仮想的な天空を考える。天空
を偉線と経線で分割し、分割された領域を天空の遠方か
ら観察したときに部品となる物体を見たときの画像を考
える。これには、天空の中心から部品のバウンダリに対
して、天空の各領域ごとに投影したときの画像を保存す
る。この場合、各領域の画像は、部品を正面から見たと
き、少し左からの視点‥‥などの画像データである。
【００３８】次に、視点が移動したときに、そこから可
視の領域を検索しその画像を描画する。これにより、任
意の視点位置からの画像を生成できる。また、物体が移
動する場合は、移動物体だけを投影し、影響のある領域
画像に対してＺ値比較して陰面消去を行なう。
【００３９】
【発明の効果】以上のように本発明は、指定された視点
から見たときの場面を生成する際に、場面を複数の視点
位置から見たときの背景となる画像データとその画像内
の部品の画像データ及びその画像の頂点座標を管理検索
することで、指定の視点位置での場面生成時の陰面消去
の演算量と不用なデータ量を効率良く削減することがで
きる。
【００４０】また、視点が与えられたときに可視の画像
を検索し、その画像データについてのみ視点座標変換す
ることで演算量の大幅な削減ができ、リアルタイムのア
ニメーション生成が可能となる。
【００４１】また、影の領域に対して検索機構を設ける
ことで、高速に検索でき視点の移動や物体の移動に対し
ても、その影に影響する部品と光源を高速に特定でき、
画像変形で影領域を再現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における３次元動画像生成装置
の構成図
【図２】画像データ保存部の機構を示す図
【図３】部品画像データ及び形状の管理機構を示す図
【図４】可視領域検出機構を示す図
【図５】視点座標変換を示す図
【図６】影領域の視点座標変換を示す図
【図７】部品を含む仮想的な天空を示す図
【符号の説明】
１ 画像データ保存部 ２ 視点情報入力部 ３ 画像管理部 ４ 画像データ選択部 ５ 視点座標変換部 ６ 出力画像描画部 ７ 動き量指定部 ８ 影領域検出部 ９ 陰影管理部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】３次元形状を複数の視点位置から見たとき
    の背景となる画像データ及びその場面中の部品の画像デ
    ータを、その画像の３次元頂点座標とともに保存する画
    像データ保存部と、前記画像データ中の複数の形状を最
    小部品単位に検索及び管理する画像管理部と、前記３次
    元形状を観察する視点情報を与える視点情報入力部と、
    前記視点情報入力部で与えられる視点の情報から視野に
    入る画像データを選択する画像データ選択部と、前記視
    点情報及び頂点の３次元形状から視点座標変換して、前
    記画像データを変形させる視点座標変換部と、前記視点
    座標変換された画像データを共通の領域内に描画する出
    力画像描画部とを備え、 前記画像データ及び頂点座標データの検索及び管理する
    場合、指定された視点位置が、前記複数の視点から見た
    ときの背景となる画像データまたは部品の画像データ中
    のどの画像データと関連するかを、前記複数の視点位置
    から見た画像または部品の画像データの頂点座標と視点
    座標の３次元での位置関係から判断し、関連する視点位
    置から見たときの画像データに対して、前記画像データ
    保存部に識別番号で保存または検索し、さらにその画像
    データの４頂点の３次元座標を付加させて管理する３次
    元動画像生成装置。
  2. 【請求項２】３次元形状を複数の視点位置から見たとき
    の背景となる画像データ及びその場面中の部品の画像デ
    ータを、その画像の３次元頂点座標とともに保存する画
    像データ保存部と、前記画像データ中の複数の形状を最
    小部品単位に検索及び管理する画像管理部と、前記３次
    元形状を観察する視点情報を与える視点情報入力部と、
    前記視点情報入力部で与えられる視点の情報から視野に
    入る画像データを選択する画像データ選択部と、前記視
    点情報及び頂点の３次元形状から視点座標変換して、前
    記画像データを変形させる視点座標変換部と、前記視点
    座標変換された画像データを共通の領域内に描画する出
    力画像描画部とを備え、 前記複数の視点から部品形状を観察したときの部品画像
    データを作成する場合、部品形状を取り囲む仮想的な投
    影面を考え、その仮想投影面を複数の面に細分割し、さ
    らにその分割されたそれぞれの投影に対して、前記部品
    形状を仮想面の外部の視点位置から投影し、その投影画
    像を部品画像データとする３次元動画像生成装置。
  3. 【請求項３】３次元形状を複数の視点位置から見たとき
    の画像データ及びその場面中の部品の画像データを、そ
    の画像の３次元頂点座標とともに保存する画像データ保
    存部と、前記画像データ中の複数の形状を最小部品単位
    に検索及び管理する画像管理部と、前記３次元形状を観
    察する視点情報を与える視点情報入力部と、前記３次元
    形状の一部が移動する場合の移動量を指定する動き量指
    定部と、前記視点情報入力部で与えられる視点の情報か
    ら視野に入る画像データを選択する画像データ選択部
    と、前記視点情報及び画像の頂点の３次元形状から視点
    座標変換して、前記画像データを変形させる視点座標変
    換部と、前記視点座標変換された画像データを共通の領
    域内に描画する出力画像描画部とを備え、 前記部品ごとの画像データを、前記視点から見たときの
    視点座標に変換場合、画像データの基準となる１つの頂
    点と残りの３頂点とを結ぶ３つのベクトルに対して視点
    座標変換し、複数の画像データの陰面消去を行なう場合
    は、前記部品の画像データの４頂点が作る平面単位で行
    ない、前記４頂点の以外の画素については元の画像デー
    タをもとに、前記３つのベクトルで決まる頂点座標間を
    補間しながら埋めることを特徴とする３次元画像生成装
    置。
  4. 【請求項４】３次元形状を複数の視点位置から見たとき
    の背景となる画像データ及びその場面中の部品の画像デ
    ータを、その画像の３次元頂点座標とともに保存する画
    像データ保存部と、前記画像データ中の複数の形状を最
    小部品単位に検索及び管理する画像管理部と、前記３次
    元形状を観察する視点情報を与える視点情報入力部と、
    前記視点情報入力部で与えられる視点の情報から視野に
    入る画像データを選択する画像データ選択部と、前記視
    点情報及び画像の頂点の３次元形状から視点座標変換し
    て、前記画像データを変形させる視点座標変換部と、前
    記視点座標変換された画像データを共通の領域内に描画
    する出力画像描画部とを備え、 場面内の部品が移動する場合、複数の移動する部品それ
    ぞれに対応して、前記複数の視点から見た画像データを
    検索し、対応する画像データを移動後の部品画像の頂点
    の視点座標での位置から視点座標変換することで移動さ
    せ、移動しない部品及び背景に対しては、移動する前の
    条件及び前記背景となる画像データを共通の領域に描画
    することで場面を生成する３次元画像生成装置。
  5. 【請求項５】３次元形状を複数の視点位置から見たとき
    の背景となる画像データ及びその場面中の部品の画像デ
    ータを、その画像の３次元頂点座標とともに保存する画
    像データ保存部と、前記画像データ中の複数の形状を最
    小部品単位に検索及び管理する画像管理部と、前記３次
    元形状を観察する視点情報を与える視点情報入力部と、
    前記視点情報入力部で与えられる視点の情報から視野に
    入る画像データを選択する画像データ選択部と、前記視
    点情報及び画像の頂点の３次元形状から視点座標変換し
    て、前記画像データを変形させる視点座標変換部と、前
    記視点座標変換された画像データを共通の領域内に描画
    する出力画像描画部と、前記画像データ内で影となる領
    域に当たる部品を検出する影領域検出部と、前記影領域
    の部品に対して影をおとす部品と光源とを管理する陰影
    管理部とを備え、 前記複数の視点から見たときの画像データ中の部品の影
    となる領域を、画像データ中の複数の画素の輝度のしき
    い値を用い、注目する画素に隣接する複数の画素の輝度
    が、そのしきい値よりも低い画素に対しては影の領域と
    みなし、その影の領域に影を落しうる部品及び光源を計
    算または指定して識別番号を用いて、その部品の画像の
    頂点及び光源の３次元形状とともに陰影管理領域に登録
    または検索を可能とする３次元画像生成装置。
  6. 【請求項６】３次元形状を複数の視点位置から見たとき
    の背景となる画像データ及びその場面中の部品の画像デ
    ータを、その画像の３次元頂点座標とともに保存する画
    像データ保存部と、前記画像データ中の複数の形状を最
    小部品単位に検索及び管理する画像管理部と、前記３次
    元形状を観察する視点情報を与える視点情報入力部と、
    前記視点情報入力部で与えられる視点の情報から視野に
    入る画像データを選択する画像データ選択部と、前記視
    点情報及び画像の頂点の３次元形状から視点座標変換し
    て、前記画像データを変形させる視点座標変換部と、前
    記視点座標変換された画像データを共通の領域内に描画
    する出力画像描画部と、前記画像データ内で影となる領
    域に当たる部品を検出する影領域検出部と、前記影領域
    の部品に対して影をおとす部品と光源とを管理する陰影
    管理部とを備え、 前記視点の移動情報に応じて影となる領域を描画する場
    合、前記影となる領域及び影を落し得る部品と光源につ
    いて、その影を落しうる部品の画像データ及び光源を前
    記陰影管理部から検索し、前記視点が移動した場合に対
    象となる部品データを視点座標変換し、その画像データ
    中の各画素の輝度を下げて共通領域に描画し、また、背
    景となる画像については、前記背景の画像データを新た
    な視点位置から見たときの画像を視点座標変換して描画
    することで、新たな視点からの影付きの画像を生成する
    ３次元画像生成装置。
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