JPH09147137A - 三次元画像生成方法 - Google Patents
三次元画像生成方法Info
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- JPH09147137A JPH09147137A JP7300156A JP30015695A JPH09147137A JP H09147137 A JPH09147137 A JP H09147137A JP 7300156 A JP7300156 A JP 7300156A JP 30015695 A JP30015695 A JP 30015695A JP H09147137 A JPH09147137 A JP H09147137A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 視点からの距離を加味して、現実感のある三
次元画像を生成する。 【解決手段】 画素ごとに奥行き値を付加した画像列を
読み込み、最初に画像列を画像メモリに格納し、奥行き
値を奥行きバッファの対応する箇所へ保存する。次に、
奥行き値を付加した多角形の奥行き値と奥行きバッファ
に保存された奥行き値とを比較し、可視となる画像につ
いて、画像メモリに保存することにより画像生成する。
次元画像を生成する。 【解決手段】 画素ごとに奥行き値を付加した画像列を
読み込み、最初に画像列を画像メモリに格納し、奥行き
値を奥行きバッファの対応する箇所へ保存する。次に、
奥行き値を付加した多角形の奥行き値と奥行きバッファ
に保存された奥行き値とを比較し、可視となる画像につ
いて、画像メモリに保存することにより画像生成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、三次元コンピュー
タグラフィックスの分野において、奥行き値の付加され
た動画像を読み込むことで、多角形で表せない複雑な形
状も、視点からの距離を加味して合成し、また着目した
画像についてのみ距離を加味することで、より現実感の
ある画像を生成する三次元画像生成方法に関するもので
ある。
タグラフィックスの分野において、奥行き値の付加され
た動画像を読み込むことで、多角形で表せない複雑な形
状も、視点からの距離を加味して合成し、また着目した
画像についてのみ距離を加味することで、より現実感の
ある画像を生成する三次元画像生成方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】近年、三次元コンピュータグラフィック
スの分野では、計算機上にモデリングした三次元物体の
生成とともに、視点からの距離感も考慮した実写画像を
利用して三次元画像を生成する三次元画像生成方法が必
要となってきている。
スの分野では、計算機上にモデリングした三次元物体の
生成とともに、視点からの距離感も考慮した実写画像を
利用して三次元画像を生成する三次元画像生成方法が必
要となってきている。
【０００３】以下、従来の三次元画像生成方法の一例に
ついて、その方法を実施する装置の構成を示すブロック
図である図３と、この三次元画像生成方法の手順を示す
図４を参照しながら説明する。図３において、11は画像
保存部であり、画像メモリと呼ぶ。12は奥行き保存部で
あり、メモリなどを利用し、奥行きバッファと呼ぶ。13
は奥行き比較部、14は画像遮断部、15は画像表示部であ
る。
ついて、その方法を実施する装置の構成を示すブロック
図である図３と、この三次元画像生成方法の手順を示す
図４を参照しながら説明する。図３において、11は画像
保存部であり、画像メモリと呼ぶ。12は奥行き保存部で
あり、メモリなどを利用し、奥行きバッファと呼ぶ。13
は奥行き比較部、14は画像遮断部、15は画像表示部であ
る。
【０００４】以上のように構成された従来の三次元画像
生成方法の装置の動作を図４を用いて説明する。
生成方法の装置の動作を図４を用いて説明する。
【０００５】コンピュータを利用した三次元画像生成に
おいては、三次元物体(図略)をその頂点が空間上の位置
を表すようにした多角形等を用いて形状をモデリング
し、これに光源計算や物体表面の模様を表すテクスチャ
マッピングを施す。画面に投影するためには仮想平面を
設け、多角形の頂点に対して、順次、視点から見た位置
を計算する視点座標変換、透視効果を出す透視変換を施
すことで、画面上に表示される各画素の位置データ、輝
度データ、視点からの距離を表す奥行き値を生成する。
おいては、三次元物体(図略)をその頂点が空間上の位置
を表すようにした多角形等を用いて形状をモデリング
し、これに光源計算や物体表面の模様を表すテクスチャ
マッピングを施す。画面に投影するためには仮想平面を
設け、多角形の頂点に対して、順次、視点から見た位置
を計算する視点座標変換、透視効果を出す透視変換を施
すことで、画面上に表示される各画素の位置データ、輝
度データ、視点からの距離を表す奥行き値を生成する。
【０００６】ここで、位置データは二次元であり画面画
素に対応するものである。輝度データは画面上の画素の
輝度を表すもので、ＲＧＢ三原色や、CIELAB均等色空間
など種々の表色系で表される。奥行き値は視点からの距
離を表すが、視点を原点として非負の数値で表したり、
あるいは、非正の数値で表す。いずれにおいても、絶対
値が大きいものほど視点からの距離が大きい。ここでは
非負の数値を例にとる。
素に対応するものである。輝度データは画面上の画素の
輝度を表すもので、ＲＧＢ三原色や、CIELAB均等色空間
など種々の表色系で表される。奥行き値は視点からの距
離を表すが、視点を原点として非負の数値で表したり、
あるいは、非正の数値で表す。いずれにおいても、絶対
値が大きいものほど視点からの距離が大きい。ここでは
非負の数値を例にとる。
【０００７】図３に示す画像遮断部14には、多角形Ａの
位置データａ1、輝度データａ2が入力される。そして奥
行き比較部13からの遮断フラグｃが入力されると画像保
存部11には何も出力しない。一方、奥行き比較部13から
の遮断フラグｃが入力されないときには、そのまま位置
データａ1、輝度データａ2が画像保存部(画像メモリ)11
に出力される。
位置データａ1、輝度データａ2が入力される。そして奥
行き比較部13からの遮断フラグｃが入力されると画像保
存部11には何も出力しない。一方、奥行き比較部13から
の遮断フラグｃが入力されないときには、そのまま位置
データａ1、輝度データａ2が画像保存部(画像メモリ)11
に出力される。
【０００８】画像保存部11には、ビデオカメラやビデオ
再生機、あるいはデジタル化された画像Ｂのデータなど
の映像を表す画像列の位置データｂ1，輝度データｂ2が
入力される。また画像遮断部14から出力された位置デー
タａ1，輝度データａ2が入力される。そして多角形Ａ，
画像Ｂの各位置データａ1，ｂ1に応じた画面表示位置に
映像データや輝度データａ2，ｂ2が保存される。この輝
度データａ2，ｂ2は画像表示部15に出力される。
再生機、あるいはデジタル化された画像Ｂのデータなど
の映像を表す画像列の位置データｂ1，輝度データｂ2が
入力される。また画像遮断部14から出力された位置デー
タａ1，輝度データａ2が入力される。そして多角形Ａ，
画像Ｂの各位置データａ1，ｂ1に応じた画面表示位置に
映像データや輝度データａ2，ｂ2が保存される。この輝
度データａ2，ｂ2は画像表示部15に出力される。
【０００９】奥行き比較部13には、多角形Ａの位置デー
タａ1と奥行き値ａ3を入力し、位置データａ1に対応し
た、奥行き保存部12に保存されている奥行き値ａ4を読
み、これを多角形Ａの奥行き値ａ3と比較する。多角形
Ａの奥行き値ａ3が小さいときには(ａ3＜ａ4)、画像遮
断部14に遮断フラグｃを出力せず、奥行き保存部(奥行
きバッファ)12に多角形Ａの奥行き値ａ3を出力する。一
方奥行き保存部12に保存されていた奥行き値ａ4の方が
小さいときには(ａ3＞ａ4)、画像遮断部14に遮断フラグ
ｃを出力し、奥行き保存部12には何も出力しない。多角
形Ａの奥行き値ａ3と奥行き保存部12に保存された奥行
き値ａ4が等しい時（ａ3＝ａ4）、画像遮断部14に遮断
フラグｃを出力してもしなくてもよい。遮断フラグｃを
出力しない時は、奥行き保存部12に多角形Ａの奥行き値
ａ3を出力する。
タａ1と奥行き値ａ3を入力し、位置データａ1に対応し
た、奥行き保存部12に保存されている奥行き値ａ4を読
み、これを多角形Ａの奥行き値ａ3と比較する。多角形
Ａの奥行き値ａ3が小さいときには(ａ3＜ａ4)、画像遮
断部14に遮断フラグｃを出力せず、奥行き保存部(奥行
きバッファ)12に多角形Ａの奥行き値ａ3を出力する。一
方奥行き保存部12に保存されていた奥行き値ａ4の方が
小さいときには(ａ3＞ａ4)、画像遮断部14に遮断フラグ
ｃを出力し、奥行き保存部12には何も出力しない。多角
形Ａの奥行き値ａ3と奥行き保存部12に保存された奥行
き値ａ4が等しい時（ａ3＝ａ4）、画像遮断部14に遮断
フラグｃを出力してもしなくてもよい。遮断フラグｃを
出力しない時は、奥行き保存部12に多角形Ａの奥行き値
ａ3を出力する。
【００１０】奥行き保存部12には、奥行き比較部13から
出力された奥行き値ａ3を、対応する位置データａ1の箇
所に保存する。奥行き保存部12の構成は、メモリなどを
利用する。奥行き保存部12は、奥行きバッファとも呼
ぶ。
出力された奥行き値ａ3を、対応する位置データａ1の箇
所に保存する。奥行き保存部12の構成は、メモリなどを
利用する。奥行き保存部12は、奥行きバッファとも呼
ぶ。
【００１１】画像表示部15では、画像保存部11に保存さ
れている輝度データａ2，ｂ2を画像保存部11を走査し順
次表示する。例えばディスプレイ装置や印刷装置などで
ある。
れている輝度データａ2，ｂ2を画像保存部11を走査し順
次表示する。例えばディスプレイ装置や印刷装置などで
ある。
【００１２】上記図３の構成における画像生成動作は図
４の手順で行われる。
４の手順で行われる。
【００１３】まず、ステップＳ41で、最初に奥行き保存
部12を無限遠を表す数値、例えば奥行き値ａ3を16ビッ
トで表現したときには16進表記で「FFFF」などの値で初
期化する。
部12を無限遠を表す数値、例えば奥行き値ａ3を16ビッ
トで表現したときには16進表記で「FFFF」などの値で初
期化する。
【００１４】続いてステップＳ42で、画像列の画像を画
像保存部11の画素位置に対応する箇所に、そのまま保存
する。
像保存部11の画素位置に対応する箇所に、そのまま保存
する。
【００１５】さらにステップＳ43で、多角形Ａの奥行き
値ａ3と奥行き保存部12に保存している奥行き値ａ4とを
奥行き比較部13で比較する。多角形Ａの位置データａ1
に応じて奥行き値ａ3を比較し、多角形Ａの奥行き値ａ3
が保存されている奥行き値ａ4より小さいときは(ａ3＜
ａ4)、奥行き比較部13から画像遮断部14に、多角形Ａを
描画すべきであることを示すため遮断フラグｃを出力し
ない。このときは、多角形Ａの位置データａ1，輝度デ
ータａ2が画像遮断部14を通過して画像保存部11に入力
される。また、多角形Ａの奥行き値ａ3が奥行き保存部1
2に保存される。一方、多角形Ａの奥行き値ａ3が保存さ
れている奥行き値ａ4より大きいときは(ａ3＞ａ4)、奥
行き比較部13から画像遮断部14に対して、多角形Ａの描
画を禁止するための遮断フラグｃを出力する。そして画
像遮断部14からは多角形Ａの位置データａ1，輝度デー
タａ2が出力されない。また、このときの多角形Ａの奥
行き値ａ3も奥行き保存部12には保存されない。
値ａ3と奥行き保存部12に保存している奥行き値ａ4とを
奥行き比較部13で比較する。多角形Ａの位置データａ1
に応じて奥行き値ａ3を比較し、多角形Ａの奥行き値ａ3
が保存されている奥行き値ａ4より小さいときは(ａ3＜
ａ4)、奥行き比較部13から画像遮断部14に、多角形Ａを
描画すべきであることを示すため遮断フラグｃを出力し
ない。このときは、多角形Ａの位置データａ1，輝度デ
ータａ2が画像遮断部14を通過して画像保存部11に入力
される。また、多角形Ａの奥行き値ａ3が奥行き保存部1
2に保存される。一方、多角形Ａの奥行き値ａ3が保存さ
れている奥行き値ａ4より大きいときは(ａ3＞ａ4)、奥
行き比較部13から画像遮断部14に対して、多角形Ａの描
画を禁止するための遮断フラグｃを出力する。そして画
像遮断部14からは多角形Ａの位置データａ1，輝度デー
タａ2が出力されない。また、このときの多角形Ａの奥
行き値ａ3も奥行き保存部12には保存されない。
【００１６】ステップＳ44では、画像遮断部14から出力
された位置データａ1と輝度データａ2を画像保存部11に
保存する。
された位置データａ1と輝度データａ2を画像保存部11に
保存する。
【００１７】上記ステップＳ43からＳ44までを、三次元
形状をモデリングした際に生じた多角形Ａの数だけ繰り
返す。また、ステップＳ41〜ステップＳ44までは、画像
列の画像を読み込んで行う。
形状をモデリングした際に生じた多角形Ａの数だけ繰り
返す。また、ステップＳ41〜ステップＳ44までは、画像
列の画像を読み込んで行う。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成に基づく三次元画像生成方法では、映像などの
画像列が必ず最初に描かれなければならず、計算機上に
モデリングした形状の前に画像を描画するという、視点
からの距離を考慮した画像の表現ができない。また、画
像列も表示画面と同じ大きさのものが必要となってお
り、任意の大きさの画像や部分画像に対して、視点から
任意の距離を設定することができないという問題があっ
た。
うな構成に基づく三次元画像生成方法では、映像などの
画像列が必ず最初に描かれなければならず、計算機上に
モデリングした形状の前に画像を描画するという、視点
からの距離を考慮した画像の表現ができない。また、画
像列も表示画面と同じ大きさのものが必要となってお
り、任意の大きさの画像や部分画像に対して、視点から
任意の距離を設定することができないという問題があっ
た。
【００１９】本発明は上記問題を解決するもので、映像
などの画像も視点からの距離を考慮して描画可能とする
ものであり、また表示画面と異なる大きさの画像の扱い
や部分画像についての視点からの距離を考慮した画像の
生成も可能とする三次元画像生成方法の提供を目的とす
るものである。
などの画像も視点からの距離を考慮して描画可能とする
ものであり、また表示画面と異なる大きさの画像の扱い
や部分画像についての視点からの距離を考慮した画像の
生成も可能とする三次元画像生成方法の提供を目的とす
るものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために本発明の三次元画像生成方法では、奥行
き値付きの画像列を読み込み、画素ごとに比較する方法
を実現したものである。本発明は上記の方法により、視
点からの距離を加味した画像列を描画することができ、
さらに、多角形などによる三次元モデリングで表せない
ような形状を画像列で用意することで、より複雑な場面
の生成を可能とすることができる。
達成するために本発明の三次元画像生成方法では、奥行
き値付きの画像列を読み込み、画素ごとに比較する方法
を実現したものである。本発明は上記の方法により、視
点からの距離を加味した画像列を描画することができ、
さらに、多角形などによる三次元モデリングで表せない
ような形状を画像列で用意することで、より複雑な場面
の生成を可能とすることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図１および図２を参照しながら説明する。
図１および図２を参照しながら説明する。
【００２２】図１は、本発明の実施形態における三次元
画像生成方法を実施する装置の構成を示すブロック図、
図２は三次元画像生成方法の手順を示す図である。
画像生成方法を実施する装置の構成を示すブロック図、
図２は三次元画像生成方法の手順を示す図である。
【００２３】図１において前記従来例の図３と基本的に
同じ機能のブロック，信号などには同一番号を付し、そ
の説明を省略する。ここで、16は奥行き補間部である。
前記従来例の図３の構成とは次の点で異なる。すなわ
ち、奥行き比較部13には多角形Ａのデータと奥行き補間
部16のデータが入力され、また、画像遮断部14には多角
形Ａのデータと画像Ｂのデータが入力される。
同じ機能のブロック，信号などには同一番号を付し、そ
の説明を省略する。ここで、16は奥行き補間部である。
前記従来例の図３の構成とは次の点で異なる。すなわ
ち、奥行き比較部13には多角形Ａのデータと奥行き補間
部16のデータが入力され、また、画像遮断部14には多角
形Ａのデータと画像Ｂのデータが入力される。
【００２４】以上のように構成された三次元画像生成方
法の装置の動作を図２の手順図を用いて説明する。
法の装置の動作を図２の手順図を用いて説明する。
【００２５】まず、画像遮断部14には、計算機上にモデ
リングされた多角形Ａの内部の画素の位置データａ1、
輝度データａ2が入力される。また、画像Ｂの画像列に
ついても画素の位置データｂ1、輝度データｂ2が入力さ
れる。そして、奥行き比較部13からの遮断フラグｃが入
力されると何も出力しないが、遮断フラグｃが入力され
ないときには位置データａ1，ｂ1と輝度データａ2，ｂ2
を画像保存部11に出力する。
リングされた多角形Ａの内部の画素の位置データａ1、
輝度データａ2が入力される。また、画像Ｂの画像列に
ついても画素の位置データｂ1、輝度データｂ2が入力さ
れる。そして、奥行き比較部13からの遮断フラグｃが入
力されると何も出力しないが、遮断フラグｃが入力され
ないときには位置データａ1，ｂ1と輝度データａ2，ｂ2
を画像保存部11に出力する。
【００２６】画像保存部11では、画像遮断部14から出力
された位置データａ1，ｂ1に対応する箇所に輝度データ
ａ2，ｂ2を保存する。画像保存部11は、例えば、フレー
ム・バッファや、コンピュータから利用可能なメモリを
用いる。画像保存部11を画像メモリとも呼ぶ。
された位置データａ1，ｂ1に対応する箇所に輝度データ
ａ2，ｂ2を保存する。画像保存部11は、例えば、フレー
ム・バッファや、コンピュータから利用可能なメモリを
用いる。画像保存部11を画像メモリとも呼ぶ。
【００２７】画像表示部15では、画像保存部11に保存さ
れた輝度データａ2，ｂ2を順次走査し、表示する。例え
ばディスプレイや、印刷装置などを用いる。
れた輝度データａ2，ｂ2を順次走査し、表示する。例え
ばディスプレイや、印刷装置などを用いる。
【００２８】奥行き補間部16では、奥行き値ｂ4のつい
た画像列を読み込む。画像Ｂの全画素について奥行き値
が付加されていれば、そのまま画像と奥行き値を出力す
る。一部の画素についてのみ奥行き値が付加されている
場合や、全画素について付加されていないときは奥行き
補間方式ｂ3に応じて奥行き値の補間を行い、全画素に
ついて奥行き値を付加して位置データｂ5，奥行き値ｂ6
として奥行き比較部13に出力する。
た画像列を読み込む。画像Ｂの全画素について奥行き値
が付加されていれば、そのまま画像と奥行き値を出力す
る。一部の画素についてのみ奥行き値が付加されている
場合や、全画素について付加されていないときは奥行き
補間方式ｂ3に応じて奥行き値の補間を行い、全画素に
ついて奥行き値を付加して位置データｂ5，奥行き値ｂ6
として奥行き比較部13に出力する。
【００２９】奥行き比較部13では、多角形Ａの位置デー
タａ1と、画像Ｂのデータが奥行き補間部16で補間され
た位置データｂ5と奥行き値ｂ6を入力し、奥行き保存部
12内の位置データに対応する箇所に保存された奥行き値
ａ4と比較する。多角形Ａのデータや画像Ｂのデータの
奥行き値ａ3，ｂ6が小さいときには、その奥行き値
ａ3，ａ6を奥行き保存部12に出力し、画像遮断部14への
画像遮断フラグｃは出力しない。多角形Ａのデータや画
像Ｂのデータの奥行き値ａ3，ｂ6が大きいときには、奥
行き保存部12へ奥行き値ａ3，ｂ6の出力はせず、画像遮
断部14への画像遮断フラグｃを出力する。多角形Ａの奥
行き値ａ3，画像Ｂの奥行き値ｂ6と奥行き保存部12に保
存されてた奥行き値ａ4とが等しい時(ａ3＝ａ4，ｂ6＝
ａ4)、画像遮断部14に対して遮断フラグｃを出力しても
しなくもよい。遮断フラグｃを出力しない時は、奥行き
保存部12に奥行き値ａ3，ｂ6を出力する。
タａ1と、画像Ｂのデータが奥行き補間部16で補間され
た位置データｂ5と奥行き値ｂ6を入力し、奥行き保存部
12内の位置データに対応する箇所に保存された奥行き値
ａ4と比較する。多角形Ａのデータや画像Ｂのデータの
奥行き値ａ3，ｂ6が小さいときには、その奥行き値
ａ3，ａ6を奥行き保存部12に出力し、画像遮断部14への
画像遮断フラグｃは出力しない。多角形Ａのデータや画
像Ｂのデータの奥行き値ａ3，ｂ6が大きいときには、奥
行き保存部12へ奥行き値ａ3，ｂ6の出力はせず、画像遮
断部14への画像遮断フラグｃを出力する。多角形Ａの奥
行き値ａ3，画像Ｂの奥行き値ｂ6と奥行き保存部12に保
存されてた奥行き値ａ4とが等しい時(ａ3＝ａ4，ｂ6＝
ａ4)、画像遮断部14に対して遮断フラグｃを出力しても
しなくもよい。遮断フラグｃを出力しない時は、奥行き
保存部12に奥行き値ａ3，ｂ6を出力する。
【００３０】奥行き保存部12では、奥行き比較部13から
出力された位置データａ1、奥行き値ａ3，ｂ6を受け、
位置データａ1に対応する箇所に奥行き値ａ3，ｂ6を保
存する。奥行き保存部12は、例えばコンピュータから利
用可能なメモリを用いる。
出力された位置データａ1、奥行き値ａ3，ｂ6を受け、
位置データａ1に対応する箇所に奥行き値ａ3，ｂ6を保
存する。奥行き保存部12は、例えばコンピュータから利
用可能なメモリを用いる。
【００３１】上記図１の構成における、図２に示す流れ
図の手順で画像生成が行われる。
図の手順で画像生成が行われる。
【００３２】まずステップＳ21で、奥行き保存部12を無
限遠を表す数値、例えば奥行き値を16ビットで表現した
ときには16進表記で「FFFF」などの値で初期化する。
限遠を表す数値、例えば奥行き値を16ビットで表現した
ときには16進表記で「FFFF」などの値で初期化する。
【００３３】続いて多角形Ａを描画する際にはステップ
Ｓ22，Ｓ23の手順に従う。一方、画像Ｂの画像列を描画
するにはステップＳ24，Ｓ25，Ｓ26の手順に従う。
Ｓ22，Ｓ23の手順に従う。一方、画像Ｂの画像列を描画
するにはステップＳ24，Ｓ25，Ｓ26の手順に従う。
【００３４】多角形Ａを描画するステップＳ22では、多
角形Ａの奥行き値ａ3と、奥行き保存部12に保存されて
いる奥行き値ａ4とを、奥行き比較部13で比較する。
角形Ａの奥行き値ａ3と、奥行き保存部12に保存されて
いる奥行き値ａ4とを、奥行き比較部13で比較する。
【００３５】多角形Ａの位置データａ1で示す多角形内
部の画素位置を順に走査し、対応する画素の奥行き値ａ
3を比較する。多角形Ａの奥行き値ａ3が保存されている
奥行き値ａ4より小さいときは(ａ3＜ａ4)、多角形Ａの
画素を描画すべきであることを示すため、奥行き比較部
13から画像遮断部14には遮断フラグｃを出力しない。こ
のときは、多角形Ａの内部の画素の位置データａ1、輝
度データａ2が画像遮断部14を通過して画像保存部11に
入力される。また、多角形Ａの奥行き値ａ3が奥行き保
存部12に保存される。
部の画素位置を順に走査し、対応する画素の奥行き値ａ
3を比較する。多角形Ａの奥行き値ａ3が保存されている
奥行き値ａ4より小さいときは(ａ3＜ａ4)、多角形Ａの
画素を描画すべきであることを示すため、奥行き比較部
13から画像遮断部14には遮断フラグｃを出力しない。こ
のときは、多角形Ａの内部の画素の位置データａ1、輝
度データａ2が画像遮断部14を通過して画像保存部11に
入力される。また、多角形Ａの奥行き値ａ3が奥行き保
存部12に保存される。
【００３６】一方、多角形Ａの奥行き値ａ3が保存され
ている奥行き値ａ4より大きいときは(ａ3＞ａ4)、奥行
き比較部13から画像遮断部14に対して、多角形Ａの描画
を禁止するための遮断フラグｃを出力し、奥行き保存部
12には何も出力されない。そのため、画像遮断部14から
は多角形Ａの位置データａ1、輝度データａ2は、画像保
存部11に出力されない。輝度データａ2の画像保存部11
への保存の必要がなければ、ステップＳ23の手順を飛ば
す。
ている奥行き値ａ4より大きいときは(ａ3＞ａ4)、奥行
き比較部13から画像遮断部14に対して、多角形Ａの描画
を禁止するための遮断フラグｃを出力し、奥行き保存部
12には何も出力されない。そのため、画像遮断部14から
は多角形Ａの位置データａ1、輝度データａ2は、画像保
存部11に出力されない。輝度データａ2の画像保存部11
への保存の必要がなければ、ステップＳ23の手順を飛ば
す。
【００３７】ステップＳ23では、画像遮断部14から出力
された位置データａ1をもとに画像保存部11の対応する
箇所に、輝度データａ2を保存する。位置データａ1とし
ては、例えば画面の横方向をｘ軸とし、縦方向をｙ軸と
し、左上を座標原点とする二次元座標系で表す。また、
メモリの先頭番地から二次元配列を割り当てることによ
り位置データから画像保存部11の対応する箇所が導出可
能である。
された位置データａ1をもとに画像保存部11の対応する
箇所に、輝度データａ2を保存する。位置データａ1とし
ては、例えば画面の横方向をｘ軸とし、縦方向をｙ軸と
し、左上を座標原点とする二次元座標系で表す。また、
メモリの先頭番地から二次元配列を割り当てることによ
り位置データから画像保存部11の対応する箇所が導出可
能である。
【００３８】画像Ｂの画像列を描画するステップＳ24で
は、画像Ｂに奥行き値ｂ4が付加されていない場合の奥
行き値の補間を行う。画像列への付加する奥行き値とし
て、(表１)のような方式がある。いずれの方式において
も奥行き補間部16から画像の位置データｂ5、奥行き値
ｂ6は奥行き比較部13へ出力する。
は、画像Ｂに奥行き値ｂ4が付加されていない場合の奥
行き値の補間を行う。画像列への付加する奥行き値とし
て、(表１)のような方式がある。いずれの方式において
も奥行き補間部16から画像の位置データｂ5、奥行き値
ｂ6は奥行き比較部13へ出力する。
【００３９】本実施形態では、奥行き値が付加されてい
る画像と付加されていない画像が混在した画像列におい
て、奥行き値が付加されている画像を代表画像と呼ぶ。
また、１つの画像の中で奥行き値が付加されている画素
と付加されていない画素が混在している画像において、
奥行き値が付加されている画素を代表画素と呼ぶ。
る画像と付加されていない画像が混在した画像列におい
て、奥行き値が付加されている画像を代表画像と呼ぶ。
また、１つの画像の中で奥行き値が付加されている画素
と付加されていない画素が混在している画像において、
奥行き値が付加されている画素を代表画素と呼ぶ。
【００４０】
【表１】
【００４１】上記(表１)に示す補間方式31では画像の全
画素について奥行き値が付加されているので、奥行き値
をそのまま奥行き比較部13に出力する。
画素について奥行き値が付加されているので、奥行き値
をそのまま奥行き比較部13に出力する。
【００４２】補間方式32では画像列のうち、代表画像に
ついてのみ奥行き値が付加されている。補間計算とし
て、先に現れた代表画像あるいは次に現れる代表画像の
奥行き値を用いる方法と、先に現れた代表画像と次に現
れる代表画像の奥行き値を重み付けし補間する方法があ
る。
ついてのみ奥行き値が付加されている。補間計算とし
て、先に現れた代表画像あるいは次に現れる代表画像の
奥行き値を用いる方法と、先に現れた代表画像と次に現
れる代表画像の奥行き値を重み付けし補間する方法があ
る。
【００４３】重み付け補間として、画像列に画像番号あ
るいは時間を与え、先に現れた代表画像の画像番号Ｎ
1、その中の第１画素の奥行き値Ｚ1、処理中の画像の画
像番号Ｎ2、第１画素の奥行き値Ｚ2、あとに現れた代表
画素の画像番号Ｎ3、第１画素の奥行き値Ｚ3とすると、
(数１)のように奥行き値を定める。時間を与えたときも
画像番号を時間と読み代えることにより(数１)で奥行き
値を定める。以下、第２画素以降の全画素についても同
様に定める。ここでは直線補間を用いたが代表画像を２
以上用い、これらの奥行き値からスプラインなどの他の
補間方式で実現してもよい。
るいは時間を与え、先に現れた代表画像の画像番号Ｎ
1、その中の第１画素の奥行き値Ｚ1、処理中の画像の画
像番号Ｎ2、第１画素の奥行き値Ｚ2、あとに現れた代表
画素の画像番号Ｎ3、第１画素の奥行き値Ｚ3とすると、
(数１)のように奥行き値を定める。時間を与えたときも
画像番号を時間と読み代えることにより(数１)で奥行き
値を定める。以下、第２画素以降の全画素についても同
様に定める。ここでは直線補間を用いたが代表画像を２
以上用い、これらの奥行き値からスプラインなどの他の
補間方式で実現してもよい。
【００４４】
【数１】
【００４５】補間方式33で画像の中の代表画素について
は奥行き値が付加されているが、その他の画素について
は奥行き値が付加されていない。先に現れた画素あるい
は次に現れる画素の奥行き値を用いる方法と、先に現れ
た画素と次に現れる画素の奥行き値の重み付け補間する
方法がある。代表画素Ｐiの画素位置Ｐi(ｘi，ｙi)、奥
行き値Ｚi、処理中の画素の画素位置Ｐ(ｘ，ｙ)、奥行
き値Ｚとする。Ｐから一定の画素内に存在する代表点に
ついて(数２)のように奥行き値を定める。ここでは定め
た範囲内に存在する代表画素の奥行き値を距離に応じた
平均を用いたが他の補間方式で実現してもよい。
は奥行き値が付加されているが、その他の画素について
は奥行き値が付加されていない。先に現れた画素あるい
は次に現れる画素の奥行き値を用いる方法と、先に現れ
た画素と次に現れる画素の奥行き値の重み付け補間する
方法がある。代表画素Ｐiの画素位置Ｐi(ｘi，ｙi)、奥
行き値Ｚi、処理中の画素の画素位置Ｐ(ｘ，ｙ)、奥行
き値Ｚとする。Ｐから一定の画素内に存在する代表点に
ついて(数２)のように奥行き値を定める。ここでは定め
た範囲内に存在する代表画素の奥行き値を距離に応じた
平均を用いたが他の補間方式で実現してもよい。
【００４６】
【数２】
【００４７】補間方式34では代表画像の代表画素に奥行
き値が付加されているので、補間方式33を用いて代表画
像内で全ての画素について奥行き値を定め、続いて補間
方式32を用いて代表画像でない画像の奥行き値を定め
る。
き値が付加されているので、補間方式33を用いて代表画
像内で全ての画素について奥行き値を定め、続いて補間
方式32を用いて代表画像でない画像の奥行き値を定め
る。
【００４８】補間方式35では画像の一部分である部分画
像について奥行き値が付加されている。奥行き値が付加
されていない画素については、補間方式の指定とともに
定める一定の奥行き値を用いる。
像について奥行き値が付加されている。奥行き値が付加
されていない画素については、補間方式の指定とともに
定める一定の奥行き値を用いる。
【００４９】次に図２のステップＳ25では、奥行き補間
部16により補間された奥行き値ｂ６と、奥行き保存部１
２で画素の位置データに対応する箇所に保存されている
奥行き値ａ4とを奥行き比較部13で比較する。画像に付
加された奥行き値ｂ4、つまり補間された奥行き値ｂ6の
方が保存された奥行き値ａ4より小さければ(ａ4＞
ｂ6)、奥行き保存部12に奥行き値を保存し、画像遮断部
14へは遮断フラグｃを出力しない。画像に付加された奥
行き値ｂ4、つまり補間された奥行き値ｂ6の方が保存さ
れた奥行き値ａ4より大きければ(ａ4＜ｂ6)、奥行き保
存部12には奥行き値を出力せず、画像遮断部14へ遮断フ
ラグｃを出力する。輝度データｂ2の画像保存部11への
保存への保存の必要がなければ、ステップＳ26の手順を
飛ばす。
部16により補間された奥行き値ｂ６と、奥行き保存部１
２で画素の位置データに対応する箇所に保存されている
奥行き値ａ4とを奥行き比較部13で比較する。画像に付
加された奥行き値ｂ4、つまり補間された奥行き値ｂ6の
方が保存された奥行き値ａ4より小さければ(ａ4＞
ｂ6)、奥行き保存部12に奥行き値を保存し、画像遮断部
14へは遮断フラグｃを出力しない。画像に付加された奥
行き値ｂ4、つまり補間された奥行き値ｂ6の方が保存さ
れた奥行き値ａ4より大きければ(ａ4＜ｂ6)、奥行き保
存部12には奥行き値を出力せず、画像遮断部14へ遮断フ
ラグｃを出力する。輝度データｂ2の画像保存部11への
保存への保存の必要がなければ、ステップＳ26の手順を
飛ばす。
【００５０】ステップＳ26では、画像遮断部14に遮断フ
ラグｃが入力されないときに、画像の位置データｂ1、
輝度データｂ2を画像保存部11に出力する。画像保存部1
1では、位置データｂ1に対応する箇所に輝度データｂ2
を保存する。
ラグｃが入力されないときに、画像の位置データｂ1、
輝度データｂ2を画像保存部11に出力する。画像保存部1
1では、位置データｂ1に対応する箇所に輝度データｂ2
を保存する。
【００５１】ステップＳ22，Ｓ23を、三次元形状をモデ
リングした際に生じた多角形の数だけ繰り返す。また、
ステップＳ24，Ｓ25，Ｓ26は画像Ｂのデータが読み込ま
れたときに処理を行う。また、ステップＳ21，Ｓ22，Ｓ
23，Ｓ24，Ｓ25，Ｓ26は画像列の各画像について行う。
リングした際に生じた多角形の数だけ繰り返す。また、
ステップＳ24，Ｓ25，Ｓ26は画像Ｂのデータが読み込ま
れたときに処理を行う。また、ステップＳ21，Ｓ22，Ｓ
23，Ｓ24，Ｓ25，Ｓ26は画像列の各画像について行う。
【００５２】尚、実施形態での画像補間方式としては重
み付け補間，直線補間を示したが他の補間方式で実現し
てもよい。また、補間方式31から35を組み合わせてもよ
い。また、奥行き比較部13と画像遮断部14は１つにまと
めて実現してもよい。
み付け補間，直線補間を示したが他の補間方式で実現し
てもよい。また、補間方式31から35を組み合わせてもよ
い。また、奥行き比較部13と画像遮断部14は１つにまと
めて実現してもよい。
【００５３】
【発明の効果】以上説明したように本発明の三次元画像
生成方法は、奥行き値付きの画像列を読み込み、各画素
の奥行き値を奥行き保存部に保存されている奥行き値と
比較し、奥行き値の小さいときに画像保存部に保存する
ことで、実写画像を視点からの距離も加味して描画する
ものである。また、奥行き値が部分画像のみに付加され
ている実写画像についても、視点からの距離も加味して
描画するものである。これにより多角形の集合で表現す
ることができない複雑な形状を、実写画像を利用するこ
とで表現することができる。また、代表画像の奥行き値
を用いて補間し各画素の奥行き値とすることで、奥行き
値を全画素分保持する必要がなくなる。さらに、実写画
像の注目する部分画素についてのみ、奥行き値を加味し
た画像生成を行うことで、単純な背景画像と前景画像の
分離ができる。
生成方法は、奥行き値付きの画像列を読み込み、各画素
の奥行き値を奥行き保存部に保存されている奥行き値と
比較し、奥行き値の小さいときに画像保存部に保存する
ことで、実写画像を視点からの距離も加味して描画する
ものである。また、奥行き値が部分画像のみに付加され
ている実写画像についても、視点からの距離も加味して
描画するものである。これにより多角形の集合で表現す
ることができない複雑な形状を、実写画像を利用するこ
とで表現することができる。また、代表画像の奥行き値
を用いて補間し各画素の奥行き値とすることで、奥行き
値を全画素分保持する必要がなくなる。さらに、実写画
像の注目する部分画素についてのみ、奥行き値を加味し
た画像生成を行うことで、単純な背景画像と前景画像の
分離ができる。
【図１】本発明の実施形態における三次元画像生成方法
を実施する装置の構成を示すブロック図である。
を実施する装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の三次元画像生成方法の手順を示す図であ
る。
る。
【図３】従来の三次元画像生成方法を実施する装置の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図４】図３の三次元画像生成方法の手順を示す図であ
る。
る。
11…画像保存部、 12…奥行き保存部、 13…奥行き比
較部、 14…画像遮断部、 15…画像表示部、 16…奥
行き補間部。
較部、 14…画像遮断部、 15…画像表示部、 16…奥
行き補間部。
Claims (6)
- 【請求項１】 隠れ面消去の際に奥行きバッファを用い
る三次元画像生成方法において、画素ごとに奥行き値を
付加した画像列を読み込み、最初に前記画像列の画像メ
モリへの保存と前記奥行き値を前記奥行きバッファの対
応する箇所への保存を行い、続いて奥行き値を付加した
多角形を読み込み前記多角形の奥行き値と前記奥行きバ
ッファに保存された対応する奥行き値とを比較し、可視
となる画素について前記画像メモリに保存することによ
り画像生成することを特徴とする三次元画像生成方法。 - 【請求項２】 隠れ面消去の際に奥行きバッファを用い
る三次元画像生成方法において、画素ごとに奥行き値を
付加した画像列を読み込み、前記画像列の一つの画像を
各画素ごとに画像メモリへ保存する際に、前記画素に対
応する前記奥行きバッファに保存されている奥行き値と
前記画像に付加した奥行き値とを比較し、可視と判定さ
れた画素を前記画像メモリに保存することにより画像生
成することを特徴とする三次元画像生成方法。 - 【請求項３】 隠れ面消去の際に奥行きバッファを用い
る三次元画像生成方法において、画像の部分画像に奥行
き値を付加した画像列を読み込み、前記画像の奥行き値
の付加された部分については画像メモリに保存する際に
対応する前記奥行きバッファに保存されている奥行き値
と前記画像の奥行き値とを比較し、可視と判定される画
素を前記画像メモリに保存することにより画像生成する
ことを特徴とする三次元画像生成方法。 - 【請求項４】 隠れ面消去の際に奥行きバッファを用い
る三次元画像生成方法において、画像の代表点を定め前
記代表点についての奥行き値である画像奥行き値を付加
した画像列を読み込み、前記奥行きバッファに保存され
ている奥行き値と比較する前記画像の奥行き値として、
前記画像奥行き値の付加された画素については前記画像
奥行き値を用い、前記画像奥行き値が付加されていない
画素については奥行き値が付加された近隣の画素の画像
奥行き値から補間した値を用いることで可視を判定し、
可視となる画素を前記画像メモリに保存することにより
画像生成することを特徴とする三次元画像生成方法。 - 【請求項５】 隠れ面消去の際に奥行きバッファを用い
る三次元画像生成方法において、複数の画像からなる画
像列に対して代表画像を定め奥行き値を付加し、前記画
像列を読み込み、前記奥行きバッファに保存されている
奥行き値と比較するための前記画像の奥行き値として前
記代表画像については付加されている奥行き値を用い、
前記代表画像以外については近接の代表画像に付加され
ている奥行き値を用いることで可視を判定し、可視とな
る画素を前記画像メモリに保存することにより画像生成
することを特徴とする三次元画像生成方法。 - 【請求項６】 隠れ面消去の際に奥行きバッファを用い
る三次元画像生成方法において、画像の部分画像にのみ
奥行き値の付いた画像と奥行き値補間方式を読み込み、
前記画像に対して前記奥行き値補間方式の指定により奥
行き値を発生させ、画像メモリに画像を保存する際に、
前記補間方式の指定により発生させた前記奥行き値と奥
行きバッファに保存されている奥行き値とを比較し、可
視となる画素について前記画像メモリに保存することに
より画像生成することを特徴とする三次元画像生成方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7300156A JPH09147137A (ja) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | 三次元画像生成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7300156A JPH09147137A (ja) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | 三次元画像生成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09147137A true JPH09147137A (ja) | 1997-06-06 |
Family
ID=17881426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7300156A Pending JPH09147137A (ja) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | 三次元画像生成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09147137A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5762637B2 (ja) * | 2012-07-30 | 2015-08-12 | 三菱電機株式会社 | 地図表示装置 |
-
1995
- 1995-11-17 JP JP7300156A patent/JPH09147137A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5762637B2 (ja) * | 2012-07-30 | 2015-08-12 | 三菱電機株式会社 | 地図表示装置 |
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