JPH0863614A - テクスチャマッピング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 テクスチャマッピング法において、従来の遠
近法に加えて、より効果的に遠近感を表現する。 【構成】 ２次元のマッピングデータをポリゴン面から
なるオブジェクトに張り付けるコーディネイト処理を施
して画像を形成するテクスチャマッピングにおいて、ピ
ントの合っていると設定した面から前記ポリゴンまで距
離に比例したぼかし処理をマッピングデータに施してか
らコーディネイト処理する。

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における画
像処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】人は左右の目が一つの対象物を同時に見
ることによって、立体感や遠近感が生じてくる。しかし
遠近感や立体感は単にこのような左右の目に入る画像の
差だけによって生まれるのでなく、より複雑な脳の働き
によって影響を受けている。

【０００３】たとえば、平面の画用紙に描かれた風景画
が立体的に見えるのは、画用紙という平面上の絵である
にもかかわらず、実際の風景を経験によって記憶してい
る脳の働きによるものである。

【０００４】また、遠近感のある風景画像を片目で見る
と、両目で見たときよりもよりいっそう遠近感が出るこ
とがある。これは、両目で見たときは対象物の平面をじ
かに見るために、平面をそのまま意識してしまうからで
ある。ところが片目で見ると、絵や写真の描かれた平面
を意識するよりも、脳の働きによって映し出されている
風景の世界を直視することによって、より遠近感を感じ
るためである。すなわち両目で見たときは脳が、対象物
をより正確に判断するのに対して、片目のときは経験に
よって得られた意識の世界が優先されるからである。

【０００５】このように、左右の目の視差以外にも、人
は経験によって得られた情報をもとに、立体感や遠近感
を生み出している。コンピュータで画像処理をする場合
にも、より現実感を出すために立体感や遠近感を取り入
れている。いくつかを従来技術として紹介する。

【０００６】もっとも一般的に使われている手法が、対
象物の大小関係で遠近感を表す方法である。すなわち経
験によって手前にあるものは大きく、遠くにあるものは
小さく見えることがわかっている。これは、目で見る対
象物の大きさは視角によって決まるからである。

【０００７】図１の（１）はその例で、等間隔に置かれ
た物体を一方向から見たところである。遠くにある物体
ほどその視角が小さくなる。それを実際に目で見たとき
は図１の（２）のように遠くの物ほど小さく、また物体
間の間隔も狭くなって見える。もっとも単純な方法であ
るが、もっとも効果的な手法であるために、一般によく
利用されている。これに影をつければ、さらに立体感が
増し、より一層の効果が表れる。

【０００８】車窓から見る風景は、遠くの物はゆっくり
と動き、近くの物は速く動く。アニメーションで遠近感
を出す場合には、この経験を利用した遠近法をよく使用
する。すなわち、遠くの物はゆっくりと動かし、近くの
物は速く動かすという手法である。

【０００９】図２の（１）は目の移動によって物体と目
のなす角度の変化を表したものである。この角度の変化
は近い物体ほど大きく、遠くなるほど小さい。これを絵
で表すと図２の（２）のようになる。左から右にそれぞ
れ動画のコマとして順に映し出していけば、Ａがもっと
も近く、Ｃがもっとも遠い物体として感じられる。

【００１０】遠近感を表す別の方法に「ぼかし」があ
る。たとえば、カメラで写真を撮ると、焦点の合ったと
ころは鮮明に写り、焦点の合ったところから離れるに従
ってボケの度合いが大きくなる。このボケが、写真を見
る私たちに遠近感を与える。すなわち、ぼかしを入れる
ことによっても遠近感が表現できる。

【００１１】一方、遠近感とは別に、２次元の絵柄（マ
ップの色データ）をオブジェクト（対象物）に貼り付け
ることにより、その物が何かを表す方法にテクスチャマ
ッピング（Texture Mapping）がある。この貼り付ける
ことをコーディネーション（Coordination）という。

【００１２】たとえば、無地の石膏や球などは、そのま
ま２次元画面に絵として表現したのでは立体感がない。
そこで影を付けて質感を出す方法がある。これを、シェ
ーディング（Shading）という。しかしシェーディング
では、それが何かを表すことはできない。たとえば布地
とか板などは、色や柄がないとそれが何かを知ることが
できない。したがって、このようなものにテクスチャマ
ッピングが用られる。

【００１３】テクスチャマッピングには投影コーディネ
ートと極座標コーディネートがある。前者は、図３に示
すように投影の中心を外に置いて２次元のマップをオブ
ジェクトに投影するものである。後者は、図４に示すよ
うにあらかじめ２次元のマップを球形にし、その球の中
心に投影の中心を置いてオブジェクトに投影するもので
ある。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の従来
のテクスチャマッピング技法を用いてオブジェクトを表
現し、それにぼかしを加えて、さらに効果的で忠実な遠
近感を表現することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、ポリゴン面
（多面体の面）にテクスチャマッピングをする前に、ぼ
かし処理を施すものである。それにはまずピントの合っ
ていると設定した面からポリゴンまで距離を求め、その
距離に比例したぼかし係数を求めて、マッピングデータ
にぼかし処理を施してからコーディネートを行うもので
ある。

【００１６】マッピングデータに対する具体的なぼかし
処理方法は、処理対象となるドットの濃度と周辺の一定
領域内の各ドットの濃度に対して、予め設定された重み
マトリクスで指定された係数を乗じた濃度の平均値を求
めて、これを新たなボケ処理後の濃度値とする。

【００１７】重みマトリクスは対象となる画像のボケ度
合いによって異なる。そしてこの処置をすべてのドット
に対して行うことによりボケ処理が行われる。

【００１８】

【実施例】本発明の実施例として、図５のマッピングデ
ータを図６の立方体にコーディネートすることで説明す
る。ただし立方体は二つ、視点からの距離を違えてお
く。

【００１９】マッピングデータを立方体にコーディネー
トすると図７のようになる。従来の遠近法では、視点か
らの距離に対応してコーディネートしたオブジェクトの
大きさのみを変えて３次元空間に配置する。

【００２０】しかし本発明では、すぐにコーディネート
しないで、まず３次元空間に配置する立方体の、視点か
らの距離を求め、その距離からぼかしの重み係数ｆを算
出する。次に立方体に対応した重み係数ｆをマッピング
データに施してぼかし処理を行う。その結果を、それぞ
れ対応する立方体にコーディネートする。コーディネー
トした立方体は、従来の遠近法の手法に乗っ取って３次
元空間に配置する。

【００２１】以上の操作をした結果が図８である。これ
によって、単に大きさのみを変えて配置した従来の遠近
法に比べて、よりリアルな画像が得られる。

【００２２】

【発明の効果】本発明はぼかし処理によって遠近感を表
現する方法であり、ボケの度合いを変えることによっ
て、奥行きの度合いが変えられるというメリットがあ
る。従来の遠近表現法と組み合わせて使用することもで
き、従来の方法と組み合わせることによって、より一層
の遠近効果を表すことができる。

【００２３】以上の効果は従来のぼかし処理のものと同
じであるが、本発明では柄や色をテクスチャマッピング
するために、無地の３次元物体の場合より、いっそう遠
近感を引き出せる。しかも、マッピングデータにあらか
じめぼかし処理を施すので、プログラム上の処理が簡単
になる。たとえば実施例で示したように、同一の２次元
マッピングデータを違った形状あるいは形状が同じでも
向きの異なる３次元物体に対してコーディネートするこ
とを考えたとき、いちいち形状に合わせたぼかしを処理
を施さなくても、同一の２次元マッピングデータに対し
てぼかし処理を行えばよいからである。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の遠近法の説明図である。

【図２】従来の遠近法の説明図である。

【図３】投影コーディネーションによるテクスチャマッ
ピングの説明図である。

【図４】極座標コーディネーションによるテクスチャマ
ッピングの説明図である。

【図５】２次元マッピングデータの例である。

【図６】３次元空間中の仮想立方体である。

【図７】図５のマッピングデータを図６の立方体にコー
ディネートした例である。

【図８】本発明のぼかし処理を施したテクスチャマッピ
ングの説明図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２次元のマッピングデータをポリゴン面
   からなるオブジェクトに張り付けるコーディネイト処理
   を施して画像を形成するテクスチャマッピングにおい
   て、ピントの合っていると設定した面から前記ポリゴン
   まで距離に比例したぼかし処理をマッピングデータに施
   してからコーディネイト処理することを特徴とするテク
   スチャマッピング方法。