JPH08153211A - コンピュータグラフィックスデータのポリゴン削減装置 - Google Patents

コンピュータグラフィックスデータのポリゴン削減装置

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JPH08153211A
JPH08153211A JP29505094A JP29505094A JPH08153211A JP H08153211 A JPH08153211 A JP H08153211A JP 29505094 A JP29505094 A JP 29505094A JP 29505094 A JP29505094 A JP 29505094A JP H08153211 A JPH08153211 A JP H08153211A
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JP
Japan
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polygon
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polygons
registered
model
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JP29505094A
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English (en)
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Seiya Shimizu
誠也 清水
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は冗長なポリゴンを容易に除去できるよ
うにすることによってCGモデルの高速描画を行うこと
ができるコンピュータグラフィックスデータのポリゴン
削減装置を提供することを目的とする。 【構成】第1データベース2に登録されたモデルデータ
及び視点情報手段3から出力される視点情報がCG画像
生成手段4に読み込まれ、視点情報に応じたCG画像が
作成され、CG画像中に描画されたポリゴンがフレーム
バッファ5を介してポリゴンリスト登録手段6のポリゴ
ンリストに登録され、ポリゴン除去手段7によって、ポ
リゴンリストに登録されていないポリゴンがモデルから
除去され、除去後残ったポリゴンによるモデルがCG高
速描画用のモデルとして第2データベース8に登録され
るように構成する。

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:Computer Graphics )データのポリゴン
(面)削減装置に関する。
【0002】CAD(Computer Aided Design )に
おいて設計されるモデルは、そのモデルを元にして製品
が作られる性質上細部に渡ってモデリングされる必要が
ある。一方、CGにおいて要求されるモデルは、高速描
画可能なモデルであることが望ましい。細部に渡るモデ
リングは概して最終的なCG画像に描画されない冗長な
ポリゴンを含んでおり、CGでの描画に適してるとは言
えない。
【0003】そのためCADデータをCGで高速表示す
るためには、描画されない冗長なポリゴンを除去して、
1フレーム当たりの描画時間を短縮してやることが有効
である。そこで、CGモデルの高速描画を行う為に冗長
なポリゴンを除去する装置が要望されている。
【0004】
【従来の技術】従来、CADモデルを高速描画用のCG
モデルに変換するには、CAD上でモデルから不要と思
われるポリゴンを対話的に除去し、CAD用データとは
別個に保存することで行っていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のCAD上での冗長ポリゴンの除去は、対話的に行う
必要があるため設計者の工数がかかりすぎる問題があっ
た。
【0006】これは、設計途中の段階で確認のために何
度かウォークスルー(視点移動によるCGアニメーショ
ン)やパスアニメーション(視点移動をあらかじめ決定
しておくウォークスルー)をしてみる場合など各段階毎
に冗長ポリゴン除去の工数が必要となるためである。
【0007】また、ウォークスルーでの描画に必要なポ
リゴン以外が全て除去される保証も無く、逆に必要なポ
リゴンが除去されてしまうミスも生じやすい問題があっ
た。本発明は、このような点に鑑みてなされたものであ
り、冗長なポリゴンを容易に除去できるようにすること
によってCGモデルの高速描画を行うことができるコン
ピュータグラフィックスデータのポリゴン削減装置を提
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】図1に本発明の原理図を
示す。この図1に示すコンピュータグラフィックスデー
タのポリゴン削減装置は、CG画像に描画されない冗長
なポリゴンを除去するものである。
【0009】図中、2は第1データベースであり、ポリ
ゴンに一意のID(Identification)を付加したモデルデ
ータが登録されるものである。3は視点情報手段であ
り、視点情報を出力するものである。
【0010】4はCG画像生成手段であり、第1データ
ベース1に登録されたモデルデータを用い、視点情報手
段から出力される視点情報に応じたCG画像を描画して
生成するものである。
【0011】5はフレームバッファであり、CG画像生
成手段4によって生成されたCG画像のポリゴンをID
の値で格納するものである。6はポリゴンリスト登録手
段であり、CG画像生成手段4による1フレーム描画終
了後にフレームバッファ5を走査してピクセル値である
ポリゴンのID値を参照して描画されたポリゴンをポリ
ゴンリストに追加登録するものである。
【0012】7はポリゴン除去手段であり、CG画像生
成手段4による1回もしくは複数回の視点情報に応じた
描画後にポリゴンリスト登録手段6に登録されたポリゴ
ンを用いると共に第1データベース2中のモデルデータ
を用い、モデルデータから一度も描画されなかったポリ
ゴンを除去し、除去後残ったポリゴンを出力するもので
ある。
【0013】8は第2データベースであり、ポリゴン除
去手段7から出力されるポリゴンが登録されるものであ
る。
【0014】
【作用】上述した本発明によれば、図2のフロチャート
に示すように、先ずステップS1において、第1データ
ベース2に登録されたモデルデータがCGモデルデータ
の初期値としてCG画像生成手段4に読み込まれ、ステ
ップS2において、ポリゴンリスト登録手段6のポリゴ
ンリストの初期化が実行される。
【0015】次に、ステップS3において、視点情報手
段3から出力される視点情報がCG画像生成手段4に読
み込まれ、ステップS4において、視点情報である視点
位置に応じたCG画像が作成され、ステップS5におい
て、CG画像中に描画されたポリゴンがポリゴンリスト
に登録される。
【0016】ステップS6において、視点情報が無くな
るか、オペレータの割り込みによりCG画像作成が終了
されたかが判断され、この判断結果がNOであればステ
ップS3に戻って処理が継続され、YESであれば、ス
テップS7において、ポリゴン除去手段7によって、ポ
リゴンリストに登録されていないポリゴンがモデルから
除去される。そしてステップS8において、除去後残っ
たポリゴンによるモデルがCG高速描画用のモデルとし
て第2データベース8に登録される。
【0017】また、図3に本発明原理を直方体のCAD
モデルに適用した例を示す。符号20で示すように、直
方体21はP1〜P6の6つのポリゴンを持っている。
視点位置23と視線方向24と上方向ベクトル25の視
点情報が一つだけ与えられる時には、図中のP1,P
2,P3のみが描画されるためポリゴンリストは{P
1,P2,P3}となる。ここで描画を終了すると、裏
面になっているP4,P5,P6のポリゴンはポリゴン
リストにないので除去され、除去後のP1,P2,P3
からなるモデル27はCGモデルデータとして保存され
る。反対方向から見たCG画像を作成する可能性が有る
場合は、反対方向の視点情報を追加することによりポリ
ゴンリストにP4,P5,P6が追加されるので、P
4,P5,P6も除去されないCGモデルが作成され
る。
【0018】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例につ
いて説明する。図4は本発明の一実施例によるCGデー
タのポリゴン削減装置を、建築設計における建築モデル
のウォークスルーデータ作成装置に適用した場合のブロ
ック構成図である。
【0019】この図4に示すウォークスルーデータ作成
装置装置はCADが出力した建築物のモデルから描画に
不要なポリゴンを除去することで、高速ウォークスルー
用データを生成するものであり、CADシステム1、C
ADモデルデータベース2、視点情報部3、CG画像生
成部4、フレームバッファ5、ポリゴンリスト登録部
6、ポリゴン除去部7、CGモデルデータベース8、C
G画像生成部9、フレームバッファ10、CG画像表示
部11とを具備して構成されている。
【0020】CADシステム1は、既存の建築用CAD
システムであり対話的に建物を設計し、3次元ポリゴン
データを、建築物の形状データを他のマシン間でやり取
りするためのDXFなどのフォーマットに従ってCAD
モデルデータベース2に格納するものである。
【0021】CADモデルデータベース2は、3次元ポ
リゴンデータによって記述されたポリゴンデータを建築
物の形状データとして格納・出力するものである。各ポ
リゴンは単一の値をとるIDが付加されており、IDは
1以上1,677,215=(224−1)以下の整数値
であるものとする。
【0022】視点情報部3は、CG画像を生成する際の
視点情報を獲得してCG画像生成部4に送るものであ
り、図5に示すように構成されている。視点情報は、視
点位置、視線方向、上方向ベクトルなどである。視点情
報の出力方法としては、オペレータが操作するマウスや
ジョイスティック等の図5に示す視点情報入力機器3a
の出力データを視点情報決定部3bが出力する方法と、
あらかじめ視点情報を時系列データとして視点情報デー
タベース3cに登録しておき、CG画像のフレーム毎に
順次出力する方法などがある。また、オペレータの指定
した視点情報は視点情報データベース3cに登録される
ので、次回からはその登録された視点情報を利用しても
よい。
【0023】CG画像生成部9は、CADモデルデータ
ベース2中から建築物のポリゴンデータを読み込み、視
点情報部3から出力される視点情報に従ってCG画像を
作成する。CG画像を一般的なZバッファ法によるポリ
ゴンレンダリングにより作成し、フレームバッファ10
に格納する。
【0024】フレームバッファ10はピクセル値として
RGB各8bitを持つ640×480×24bitの
メモリーである。フレームバッファ10に格納された画
像はCG画像表示部11でオペレータに提示される。
【0025】CG画像生成部9、フレームバッファ10
及びCG画像表示部11は、オペレータが視線情報を対
話的に指定する際に主に用いるための視点情報部3とし
て視点情報データベース3cを採用したときは省略して
も構わない。
【0026】CG画像生成部4は、CG画像生成部9と
同様に、ポリゴンデータをZバッファ法のポリゴンレン
ダリングにより描画するが、CG画像生成部9とは、領
域内を単一のポリゴンID値で塗り潰す点が異なる。生
成した画像はフレームバッファ5に格納する。
【0027】フレームバッファ5は、フレームバッファ
10と同じものを用いるが、1ピクセル24bitにR
GB値ではなくIDとして「1,2,…」の整数値を格
納している。そのためIDの最大値は(224−1)以下
に制限される。
【0028】ポリゴンリスト登録部6は、図6に示すよ
うに、(224−1)×1bit(アドレス24bit,
データ1bit)のコントローラ6aとメモリ部6bと
から構成されている。フレームバッファ5は、1フレー
ム描画終了後に格納しているID値を順次ポリゴンリス
ト登録部6に送る。コントローラ6aは受け取ったID
値をメモリ部6bのアドレスとみなし、そのアドレスに
1を書き込む。メモリ部6bは装置の起動時とモデルの
読み込み時に0にクリアされる。
【0029】CG画像生成部4とCG画像生成部9は描
画終了次第、次の視点情報を視点情報部3から読み込
み、以上の動作を繰り返す。オペレータからの割り込み
信号によって描画は終了する。
【0030】描画終了後、ポリゴン除去部7はメモリ部
6bを走査して0の値を持つアドレス値と同じIDを持
つポリゴンを、CADモデルデータベース2から読みだ
したモデルから除去する。除去後のポリゴンデータはC
Gモデルデータベース8に格納され、ウォークスルー等
に用いられる。
【0031】以上説明した実施例によれば、事前にCG
画像を作成してみて実際に描画されたポリゴン以外の冗
長なポリゴンをモデルから容易に除去することができ
る。特に建物内部のウォークスルーを行う場合など、特
定の部屋のみのポリゴンデータがあれば十分であり、他
の部屋や屋外をモデリングするポリゴンが大幅に削減さ
れることになり、1フレームあたりの描画速度が向上す
る。視点情報を登録しておくことにより、CADデータ
を変更しても対応するCGデータを自動で作成すること
が可能となる。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
事前にCG画像を作成してみて実際に描画されたポリゴ
ン以外の冗長なポリゴンをモデルから容易に除去するこ
とができる効果があるので、CGモデルの高速描画を行
うことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理図である。
【図2】本発明の原理作用説明のためのフローチャート
である。
【図3】本発明の原理適用例を説明するための図であ
る。
【図4】本発明の一実施例によるCGデータのポリゴン
削減装置を、建築設計における建築モデルのウォークス
ルーデータ作成装置に適用した場合のブロック構成図で
ある。
【図5】図4に示す視点情報部のブロック構成図であ
る。
【図6】図4に示すポリゴンリスト登録部のブロック構
成図である。
【符号の説明】
2 第1データベース 3 視点情報手段 4 CG画像生成部 5 フレームバッファ 6 ポリゴンリスト登録手段 7 ポリゴン除去手段 8 第2データベース

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 CG画像に描画されない冗長なポリゴン
    を除去するコンピュータグラフィックスデータのポリゴ
    ン削減装置において、 ポリゴンに一意のIDを付加したモデルデータが登録さ
    れる第1データベースと、 視点情報を出力する視点情報手段と、 該モデルデータを用い、該視点情報に応じたCG画像を
    描画して生成するCG画像生成手段と、 該CG画像生成手段によって生成されたCG画像のポリ
    ゴンを該IDの値で格納するフレームバッファと、 該CG画像生成手段による1フレーム描画終了後に該フ
    レームバッファを走査してピクセル値であるポリゴンの
    ID値を参照して描画されたポリゴンをポリゴンリスト
    に追加登録するポリゴンリスト登録手段と、 該CG画像生成手段による1回もしくは複数回の視点情
    報に応じた描画後に該ポリゴンリスト登録手段に登録さ
    れたポリゴンを用いると共に該第1データベース中のモ
    デルデータを用い、該モデルデータから一度も描画され
    なかったポリゴンを除去し、除去後残ったポリゴンを出
    力するポリゴン除去手段と、 該ポリゴン除去手段から出力されるポリゴンが登録され
    る第2データベースとを具備したことを特徴とするコン
    ピュータグラフィックスデータのポリゴン削減装置。
  2. 【請求項2】 前記視点情報手段を、 前記視点情報をオペレータの操作によって入力する視点
    情報入力機器と、オペレータの操作量から該視点情報を
    決定して前記CG画像生成手段へ出力すると共に視点情
    報データベースへ出力する登録視点情報決定部とを具備
    して構成し、オペレータの操作が無い場合に該視点情報
    データベースに登録された視点情報を該CG画像生成手
    段へ出力することによって、ポリゴン除去前の前記モデ
    ルデータを変更した場合でも自動で不要なポリゴンを除
    去できるようにしたことを特徴とする請求項1記載のコ
    ンピュータグラフィックスデータのポリゴン削減装置。
JP29505094A 1994-11-29 1994-11-29 コンピュータグラフィックスデータのポリゴン削減装置 Pending JPH08153211A (ja)

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JP29505094A JPH08153211A (ja) 1994-11-29 1994-11-29 コンピュータグラフィックスデータのポリゴン削減装置

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Publication Number Publication Date
JPH08153211A true JPH08153211A (ja) 1996-06-11

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JP29505094A Pending JPH08153211A (ja) 1994-11-29 1994-11-29 コンピュータグラフィックスデータのポリゴン削減装置

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JP (1) JPH08153211A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014171066A1 (ja) * 2013-04-19 2014-10-23 パナソニックIpマネジメント株式会社 三次元画像表示システム、三次元画像表示システムのサーバ及び三次元画像表示方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014171066A1 (ja) * 2013-04-19 2014-10-23 パナソニックIpマネジメント株式会社 三次元画像表示システム、三次元画像表示システムのサーバ及び三次元画像表示方法

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20011113