JPH09231344A - 暗視模擬視界の画像発生方法および装置 - Google Patents
暗視模擬視界の画像発生方法および装置Info
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- JPH09231344A JPH09231344A JP3477196A JP3477196A JPH09231344A JP H09231344 A JPH09231344 A JP H09231344A JP 3477196 A JP3477196 A JP 3477196A JP 3477196 A JP3477196 A JP 3477196A JP H09231344 A JPH09231344 A JP H09231344A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】暗視模擬視界の画像発生装置において、表示対
象物の動的な温度特性を反映したリアリティの高い模擬
画像を提供することにある。 【解決手段】模擬画像の各表示対象物は多面体で構成さ
れる。各面には形状データ、材質を示すマテリアルI
D、速度関係フラグが初期設定される。また、暗視界に
おける表示色のRGB成分と面の温度による各成分の変
化率、マテリアルID毎の物性による温度変化率や速度
による温度変化率なども初期設定される。次に、速度関
係フラグの立っている移動体(車両)の表示対象物につ
いて移動速度や方向、エンジンなどの熱源を有している
場合はその稼働状態(オン/オフ)等の運動条件を設定
し、表示対象物の運動計算(移動位置)を行なう。さら
に、基準値から算出した現在時刻と現在気温を基に、各
マテリアルIDの物質温度と、速度関係フラグのある面
については速度や熱源の影響による温度の算出を経て、
各面の現在温度を求め、これよりRGB成分を決定す
る。
象物の動的な温度特性を反映したリアリティの高い模擬
画像を提供することにある。 【解決手段】模擬画像の各表示対象物は多面体で構成さ
れる。各面には形状データ、材質を示すマテリアルI
D、速度関係フラグが初期設定される。また、暗視界に
おける表示色のRGB成分と面の温度による各成分の変
化率、マテリアルID毎の物性による温度変化率や速度
による温度変化率なども初期設定される。次に、速度関
係フラグの立っている移動体(車両)の表示対象物につ
いて移動速度や方向、エンジンなどの熱源を有している
場合はその稼働状態(オン/オフ)等の運動条件を設定
し、表示対象物の運動計算(移動位置)を行なう。さら
に、基準値から算出した現在時刻と現在気温を基に、各
マテリアルIDの物質温度と、速度関係フラグのある面
については速度や熱源の影響による温度の算出を経て、
各面の現在温度を求め、これよりRGB成分を決定す
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はコンピュータグラフ
ィックスに関し、特に、赤外線映像等を模擬する暗視模
擬視界の画像発生方式に関する。
ィックスに関し、特に、赤外線映像等を模擬する暗視模
擬視界の画像発生方式に関する。
【0002】
【従来の技術】コンピュータグラフィックスで作成した
模擬視界の動画像は、各種のシミュレーションやアメニ
テイなどに広く利用されている。模擬動画像の発生にお
いて、計算機の膨大な処理負荷を軽減する種々の提案が
なされている。例えば、特開昭58−54374号(引
用例1)においては、表示対象物に優先度をつけ、処理
能力を超える量のデータが供給された場合は、優先度の
高い図形のみを確実に表示し、優先度の低いデータにつ
いては表示対象外としている。また、特開昭57−46
280号(引用例2)においては、プロセッサの処理負
荷を減じるために、色処理をさせる乗算器を設けてい
る。
模擬視界の動画像は、各種のシミュレーションやアメニ
テイなどに広く利用されている。模擬動画像の発生にお
いて、計算機の膨大な処理負荷を軽減する種々の提案が
なされている。例えば、特開昭58−54374号(引
用例1)においては、表示対象物に優先度をつけ、処理
能力を超える量のデータが供給された場合は、優先度の
高い図形のみを確実に表示し、優先度の低いデータにつ
いては表示対象外としている。また、特開昭57−46
280号(引用例2)においては、プロセッサの処理負
荷を減じるために、色処理をさせる乗算器を設けてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】引用例1に記載の従来
技術では、処理能力を超える場合に一部のデータ処理を
省略するため、画像を動画的に表示するための高速切り
替えは可能となるが、実存する画像表示対象物とは異な
る表示となるため、模擬画像の画質が低下しリアル感に
欠ける問題点がある。
技術では、処理能力を超える場合に一部のデータ処理を
省略するため、画像を動画的に表示するための高速切り
替えは可能となるが、実存する画像表示対象物とは異な
る表示となるため、模擬画像の画質が低下しリアル感に
欠ける問題点がある。
【0004】引用例2の従来技術では、色処理を行わせ
る特別な乗算器を用いることで、その分CPUの処理負
荷は軽減できる。しかし、それでもCPUの処理能力を
超えるデータ処理が要求される場合は、時々刻々と変化
する視点で次々と画像を動画的に表示する場合の高速切
り替えが追随できず、表示映像の動きのリアリティが低
下する。また、乗算器を使うため高価になる等の問題点
がある。
る特別な乗算器を用いることで、その分CPUの処理負
荷は軽減できる。しかし、それでもCPUの処理能力を
超えるデータ処理が要求される場合は、時々刻々と変化
する視点で次々と画像を動画的に表示する場合の高速切
り替えが追随できず、表示映像の動きのリアリティが低
下する。また、乗算器を使うため高価になる等の問題点
がある。
【0005】さらに、上記した従来技術では、暗視模擬
視界の画像発生については考慮が無い。暗視模擬視界の
画像は、表示対象物の温度変化を模擬して表示色に反映
させるため、通常の模擬画像発生技術の単なる転用によ
っては、リアリティの向上や処理負荷の軽減などは達成
できない。
視界の画像発生については考慮が無い。暗視模擬視界の
画像は、表示対象物の温度変化を模擬して表示色に反映
させるため、通常の模擬画像発生技術の単なる転用によ
っては、リアリティの向上や処理負荷の軽減などは達成
できない。
【0006】本発明の目的は、表示対象物の温度変化を
リアルに模擬し、且つ処理量を低減できる暗視模擬視界
の画像発生方法と装置を提供することにある。
リアルに模擬し、且つ処理量を低減できる暗視模擬視界
の画像発生方法と装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の方法は、表示対象物の温度に対応する色で表示する
暗視界画像を模擬する暗視模擬視界の画像発生方法にお
いて、前記表示対象物を多面体で定義し、気温や物体の
温度特性による各面の現在温度を算出して、該温度に対
応する各面の表示色を決定することを特徴とする。
明の方法は、表示対象物の温度に対応する色で表示する
暗視界画像を模擬する暗視模擬視界の画像発生方法にお
いて、前記表示対象物を多面体で定義し、気温や物体の
温度特性による各面の現在温度を算出して、該温度に対
応する各面の表示色を決定することを特徴とする。
【0008】前記面の現在温度は、移動体である表示対
象物の面の場合に、移動速度による温度変化を含んで算
出される。
象物の面の場合に、移動速度による温度変化を含んで算
出される。
【0009】また、前記面の現在温度は、熱源を有する
表示対象物の面の場合に、前記熱源の稼働状態による温
度変化を含んで算出される。
表示対象物の面の場合に、前記熱源の稼働状態による温
度変化を含んで算出される。
【0010】前記熱源の稼働状態による温度変化は、オ
ンのときはヒートアップ特性、オフのときはクールダウ
ン特性によって、所定の経過時間毎に算出される。
ンのときはヒートアップ特性、オフのときはクールダウ
ン特性によって、所定の経過時間毎に算出される。
【0011】また、本発明による暗視模擬視界の画像発
生方法において、前記表示対象物を多面体で定義し、気
温や物体の温度特性による各面の静的温度変化と、表示
対象物自身の移動および/または熱源による各面の動的
温度変化を算出し、これら静的温度変化と動的温度変化
より求めた現在温度に対応して各面の表示色を決定する
ことを特徴とする。
生方法において、前記表示対象物を多面体で定義し、気
温や物体の温度特性による各面の静的温度変化と、表示
対象物自身の移動および/または熱源による各面の動的
温度変化を算出し、これら静的温度変化と動的温度変化
より求めた現在温度に対応して各面の表示色を決定する
ことを特徴とする。
【0012】前記動的温度変化の生じる各面に予めフラ
グを設定し、フラグの立っている面についてのみ、前記
動的温度変化を算出する。あるいは、前記静的温度変化
に対し短い周期で算出する。
グを設定し、フラグの立っている面についてのみ、前記
動的温度変化を算出する。あるいは、前記静的温度変化
に対し短い周期で算出する。
【0013】前記表示色は、予め設定されるRGB成分
の温度関数に、算出された現在温度を代入して求める。
の温度関数に、算出された現在温度を代入して求める。
【0014】上記目的を達成する本発明の装置は、上記
した本発明の方法を適用して実現できる。即ち、表示対
象物の温度に対応する色で表示する暗視界画像を模擬す
るために、コンピュータグラフィックス機能を有する暗
視模擬視界の画像発生装置において、表示対象物を形成
する多面体の各面の形状データ、マテリアルIDなどを
定義する表示対象物情報テーブル、表示色温度関数を定
義する表示色テーブル、模擬気温の時間関数を定義する
環境テーブル及びマテリアルID毎の模擬温度特性を定
義するマテリアル情報テーブルを格納する記憶手段と、
前記記憶装置を参照し、前記模擬気温の時間関数と前記
マテリアルID毎の模擬温度特性から模擬の現在温度を
算出し、前記表示色温度関数に従って前記各面の表示色
成分を決定し、表示対象物を作画処理する画像生成手段
を設けることを特徴とする。
した本発明の方法を適用して実現できる。即ち、表示対
象物の温度に対応する色で表示する暗視界画像を模擬す
るために、コンピュータグラフィックス機能を有する暗
視模擬視界の画像発生装置において、表示対象物を形成
する多面体の各面の形状データ、マテリアルIDなどを
定義する表示対象物情報テーブル、表示色温度関数を定
義する表示色テーブル、模擬気温の時間関数を定義する
環境テーブル及びマテリアルID毎の模擬温度特性を定
義するマテリアル情報テーブルを格納する記憶手段と、
前記記憶装置を参照し、前記模擬気温の時間関数と前記
マテリアルID毎の模擬温度特性から模擬の現在温度を
算出し、前記表示色温度関数に従って前記各面の表示色
成分を決定し、表示対象物を作画処理する画像生成手段
を設けることを特徴とする。
【0015】前記マテリアルID毎の模擬温度特性に
は、物体の材質などによる温度特性、表示対象物の移動
速度による温度特性または熱源による温度特性の少なく
とも一つを含む。
は、物体の材質などによる温度特性、表示対象物の移動
速度による温度特性または熱源による温度特性の少なく
とも一つを含む。
【0016】また、前記暗視模擬視界画像に、半透明の
ノイズテキスチャを加えて表示することを特徴とする。
ノイズテキスチャを加えて表示することを特徴とする。
【0017】また、前記暗視模擬視界画像に、視点の移
動または表示対象物の移動表示を可能にする操作手段、
あるいは、前記暗視模擬視界画像の感度を画面上で自由
に調整できる機能を有することを特徴とする。
動または表示対象物の移動表示を可能にする操作手段、
あるいは、前記暗視模擬視界画像の感度を画面上で自由
に調整できる機能を有することを特徴とする。
【0018】本発明によれば、多面体より構成される表
示対象は、暗視の影響が顕著に出る部分(面)について
特別の処理による面情報の定義を行なっている。例え
ば、車両の多面体表示で、エンジン部やタイヤなど、自
らの動的温度変化により強く暗視の影響が出る部分
(面)では、車両の移動速度やエンジンのオン/オフに
応じた温度特性の関数に従って、その温度変化を反映し
た表示色データを求めて、暗視映像のリアリティを向上
している。また、暗視の影響が出る部分(面)にフラグ
を設定し、この面に限定した短サイクルの暗視表示処理
を行なう。これにより、暗視視界に不要な面の処理を省
略または簡略化して、動画像のリアルタイム性を確保す
る。
示対象は、暗視の影響が顕著に出る部分(面)について
特別の処理による面情報の定義を行なっている。例え
ば、車両の多面体表示で、エンジン部やタイヤなど、自
らの動的温度変化により強く暗視の影響が出る部分
(面)では、車両の移動速度やエンジンのオン/オフに
応じた温度特性の関数に従って、その温度変化を反映し
た表示色データを求めて、暗視映像のリアリティを向上
している。また、暗視の影響が出る部分(面)にフラグ
を設定し、この面に限定した短サイクルの暗視表示処理
を行なう。これにより、暗視視界に不要な面の処理を省
略または簡略化して、動画像のリアルタイム性を確保す
る。
【0019】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の一形態を図
面に基づいて詳細に説明する。
面に基づいて詳細に説明する。
【0020】図2は、一実施形態による暗視模擬視界の
画像発生装置のブロック図である。本画像発生装置は計
算機装置でなり、従来のコンピュータグラフィックス機
能を基にして実現される。すなわち、CPUの機能によ
り構成される画像生成部1は、初期値設定部11、各種
条件設定部12、映像関連パラメータ計算部13及び映
像作成部14を有している。主メモリ2には、初期値設
定部11及び映像関連パラメータ計算部13からのデー
タと、また、画像記憶部3の形状データファイル31及
び表示対象物属性ファイル32よりローディングされる
データと、を記憶する表示対象物テーブル21、表示色
テーブル22、環境テーブル23及びマテリアル情報テ
ーブル24を管理している。
画像発生装置のブロック図である。本画像発生装置は計
算機装置でなり、従来のコンピュータグラフィックス機
能を基にして実現される。すなわち、CPUの機能によ
り構成される画像生成部1は、初期値設定部11、各種
条件設定部12、映像関連パラメータ計算部13及び映
像作成部14を有している。主メモリ2には、初期値設
定部11及び映像関連パラメータ計算部13からのデー
タと、また、画像記憶部3の形状データファイル31及
び表示対象物属性ファイル32よりローディングされる
データと、を記憶する表示対象物テーブル21、表示色
テーブル22、環境テーブル23及びマテリアル情報テ
ーブル24を管理している。
【0021】画像生成部1には、マウス41やキーボー
ド42のデータ入力部4から、画像表示のための種々の
データが入力される。それらのデータに基づいて、映像
関連パラメータ計算部13で映像表示に必要となる各種
パラメータを計算し、映像作成部14で画像データを作
成し、表示制御部51の処理を経てディスプレイ(CR
T、大型スクリーン等)52に表示する。
ド42のデータ入力部4から、画像表示のための種々の
データが入力される。それらのデータに基づいて、映像
関連パラメータ計算部13で映像表示に必要となる各種
パラメータを計算し、映像作成部14で画像データを作
成し、表示制御部51の処理を経てディスプレイ(CR
T、大型スクリーン等)52に表示する。
【0022】図3に、本画像発生装置で発生される暗視
模擬視界映像の表示概念図を示す。暗視模擬映像の表示
対象物1〜mの各々は、多面体で定義され、各面は温度
の高い場合は白く、温度の低い場合は黒く表示される。
以下、この画面を適用例にして、暗視模擬視界の画像発
生方法を詳細に説明する。
模擬視界映像の表示概念図を示す。暗視模擬映像の表示
対象物1〜mの各々は、多面体で定義され、各面は温度
の高い場合は白く、温度の低い場合は黒く表示される。
以下、この画面を適用例にして、暗視模擬視界の画像発
生方法を詳細に説明する。
【0023】図1は、一実施形態による暗視模擬視界の
画像発生の処理フローを示したものである。まず、表示
対象物情報テーブル21の呼び出しを行ない、画像記憶
部3から各表示対象物の面毎に、材質を示すマテリアル
ID、速度関係フラグ、表示初期位置となる形状データ
(x,y,z座標値)を設定する(ステップ100)。
画像発生の処理フローを示したものである。まず、表示
対象物情報テーブル21の呼び出しを行ない、画像記憶
部3から各表示対象物の面毎に、材質を示すマテリアル
ID、速度関係フラグ、表示初期位置となる形状データ
(x,y,z座標値)を設定する(ステップ100)。
【0024】図4に、表示対象物情報テーブルのデータ
構成を示す。表示対象物情報テーブル21は、多面体か
らなる表示対象物の各面のデータが格納され、これによ
って作画処理が行なわれる。面データには表示の画像デ
ータである形状データや表示色のRGB成分などととも
に、速度の影響の有無や熱源状態の設定を可能にしてい
る。たとえば、表示対象物1の車両の場合、走行状態に
よって温度変化の生じるエンジンやタイヤなどの面に、
速度関係フラグ(flug)がセットされる。また、熱
源を表す面(ここでは、エンジン部)には熱源の稼働状
態(ON/OFF)の設定が行なわれる。一つの表示対
象物の面データの最後尾(対象物1ではn面)には、終
了フラグがセットされる。
構成を示す。表示対象物情報テーブル21は、多面体か
らなる表示対象物の各面のデータが格納され、これによ
って作画処理が行なわれる。面データには表示の画像デ
ータである形状データや表示色のRGB成分などととも
に、速度の影響の有無や熱源状態の設定を可能にしてい
る。たとえば、表示対象物1の車両の場合、走行状態に
よって温度変化の生じるエンジンやタイヤなどの面に、
速度関係フラグ(flug)がセットされる。また、熱
源を表す面(ここでは、エンジン部)には熱源の稼働状
態(ON/OFF)の設定が行なわれる。一つの表示対
象物の面データの最後尾(対象物1ではn面)には、終
了フラグがセットされる。
【0025】次に、ディスプレイ52に映像調整のため
の調整画面を表示し、データ入力部4から各テーブルの
定義内容の設定/変更を行なう。ここでは、暗視界にお
ける表示色のRGB成分を決める表示色テーブル22が
初期設定される(ステップ101)。
の調整画面を表示し、データ入力部4から各テーブルの
定義内容の設定/変更を行なう。ここでは、暗視界にお
ける表示色のRGB成分を決める表示色テーブル22が
初期設定される(ステップ101)。
【0026】図5に、表示色テーブルのデータ構成を示
す。本例では、最小温度(たとえば、0℃)を定義する
基準カラーのR、G、Bとして、0.3、0.2、0.
1を設定した。また、温度が1度上昇する毎の色変化を
示すカラー温度上昇幅として、R,G,Bそれぞれに
0.001を設定している。図6に、表示色テーブルの
設定に基づく、温度の1次関数数となるRGB成分の変
化を示す。表示対象物情報テーブル21に設定されるR
GB成分は、表示色テーブル22の初期設定と後述の処
理で算出される現在温度Tallから決定される。
す。本例では、最小温度(たとえば、0℃)を定義する
基準カラーのR、G、Bとして、0.3、0.2、0.
1を設定した。また、温度が1度上昇する毎の色変化を
示すカラー温度上昇幅として、R,G,Bそれぞれに
0.001を設定している。図6に、表示色テーブルの
設定に基づく、温度の1次関数数となるRGB成分の変
化を示す。表示対象物情報テーブル21に設定されるR
GB成分は、表示色テーブル22の初期設定と後述の処
理で算出される現在温度Tallから決定される。
【0027】次に、環境テーブル23の初期設定を行う
(ステップ102)。気温は時間とともに変化して物体
の温度を変えるので、赤外線などの暗視映像を模擬する
場合の重要な要因となる。このため、0時の気温を基準
に、各時間帯の気温変化率を定義する。また、映像表示
開始時刻も設定する。これにより、開始時刻からの経過
(現在時間)に応じた現在気温の算出が可能になる。図
7に、環境テーブルのデータ構成、図8に、環境テーブ
ルの設定に基づく1日の気温変化をグラフにより示す。
(ステップ102)。気温は時間とともに変化して物体
の温度を変えるので、赤外線などの暗視映像を模擬する
場合の重要な要因となる。このため、0時の気温を基準
に、各時間帯の気温変化率を定義する。また、映像表示
開始時刻も設定する。これにより、開始時刻からの経過
(現在時間)に応じた現在気温の算出が可能になる。図
7に、環境テーブルのデータ構成、図8に、環境テーブ
ルの設定に基づく1日の気温変化をグラフにより示す。
【0028】次に、マテリアルテーブル24の初期設定
を行なう(ステップ103)。マテリアリID別に、0
時の物体温度を基準とした各時間帯の温度変化率を設定
する。この温度変化率は、物体の材質や構造の関数とな
る温度特性によって異なる。
を行なう(ステップ103)。マテリアリID別に、0
時の物体温度を基準とした各時間帯の温度変化率を設定
する。この温度変化率は、物体の材質や構造の関数とな
る温度特性によって異なる。
【0029】図9に、マテリアルテーブルのデータ構成
を、図10に、マテリアルID毎の1日の物体温度変化
を示す。これにより、現在時間の物体温度の変化が算出
できる。
を、図10に、マテリアルID毎の1日の物体温度変化
を示す。これにより、現在時間の物体温度の変化が算出
できる。
【0030】さらに、熱源の影響については、速度によ
る温度変化率、ヒートアップ(heat‐up)値、ク
ールダウン(cool‐down)値、及び、熱源の温
度変化率(上昇率/下降率)を初期設定する。ここで、
ヒートアップ値は、例えばエンジンのアイドリング中に
上昇する熱源の最高温度である。また、クールダウン値
は、例えばエンジン断により低下する熱源の最低温度で
あり、いずれも速度には依存しない。この設定に基づ
く、ヒートアップ特性を図11に、クールダウン特性を
図12に示す。これより、ヒートアップ完了時間とクー
ルダウン完了時間を算出できる。
る温度変化率、ヒートアップ(heat‐up)値、ク
ールダウン(cool‐down)値、及び、熱源の温
度変化率(上昇率/下降率)を初期設定する。ここで、
ヒートアップ値は、例えばエンジンのアイドリング中に
上昇する熱源の最高温度である。また、クールダウン値
は、例えばエンジン断により低下する熱源の最低温度で
あり、いずれも速度には依存しない。この設定に基づ
く、ヒートアップ特性を図11に、クールダウン特性を
図12に示す。これより、ヒートアップ完了時間とクー
ルダウン完了時間を算出できる。
【0031】以上により、初期値設定部11による処理
を終了し、映像作成部14による表示処理が開始される
(ステップ200)。ここでは、各種条件設定部12に
よる条件設定処理(ステップ201〜204)が全ての
表示対象物について行なわれ、次に、映像関連パラメー
タ計算部13によるパラメータ計算処理(ステップ30
1〜314)、映像作成部14による作画処理(ステッ
プ315)が、表示対象物毎に繰返し行なわれる。以
下、各ステップを処理順に説明する。
を終了し、映像作成部14による表示処理が開始される
(ステップ200)。ここでは、各種条件設定部12に
よる条件設定処理(ステップ201〜204)が全ての
表示対象物について行なわれ、次に、映像関連パラメー
タ計算部13によるパラメータ計算処理(ステップ30
1〜314)、映像作成部14による作画処理(ステッ
プ315)が、表示対象物毎に繰返し行なわれる。以
下、各ステップを処理順に説明する。
【0032】まず、表示対象物の条件設定が行なわれる
(ステップ201)。例えば、表示対象物1の車両で
は、エンジン稼働状態(ON/OFF)や車両の移動方
向及び速度等の運動条件等を設定し、エンジンONに応
じた表示対象物の運動計算を行なう(ステップ20
2)。これにより、運動条件に応じた表示対象物の移動
位置、即ち、表示画面上の形状データが算出される。
(ステップ201)。例えば、表示対象物1の車両で
は、エンジン稼働状態(ON/OFF)や車両の移動方
向及び速度等の運動条件等を設定し、エンジンONに応
じた表示対象物の運動計算を行なう(ステップ20
2)。これにより、運動条件に応じた表示対象物の移動
位置、即ち、表示画面上の形状データが算出される。
【0033】次に、環境テーブル23を呼び出して、映
像表示開始時刻から現在時刻tを求め(ステップ20
3)、現在時刻tから現在気温Tairを数1により算出
する(ステップ204)。
像表示開始時刻から現在時刻tを求め(ステップ20
3)、現在時刻tから現在気温Tairを数1により算出
する(ステップ204)。
【0034】
【数1】 Tair=T0_6*t+T0 …(1) Tair=T6_12*(t−6)+T0_6*6+T0 …(2) Tair=T12_18*(t−12)+(T6_12+T0_6)*6+T0 …(3) Tair=T18_24*(t−18)+ (T12_18+T6_12+T0_6)*6+T0 …(4) ここで、T0:0時の気温、T0_6:0〜6時の気温変化
率、T6_12:6〜12時の気温変化率、T12_18:12
〜18時の気温変化率、T18_24:18〜24時の気温
変化率である。
率、T6_12:6〜12時の気温変化率、T12_18:12
〜18時の気温変化率、T18_24:18〜24時の気温
変化率である。
【0035】次に、表示対象物毎に、映像関連パラメー
タの計算を行なう。まず、表示対象物テーブル21から
各面のマテリアルIDを読出し、マテリアル情報テーブ
ル24から該当するマテリアルIDの情報を参照し(ス
テップ302)、現在時刻tの物体温度Tmatを、数2
により算出する(ステップ303)。
タの計算を行なう。まず、表示対象物テーブル21から
各面のマテリアルIDを読出し、マテリアル情報テーブ
ル24から該当するマテリアルIDの情報を参照し(ス
テップ302)、現在時刻tの物体温度Tmatを、数2
により算出する(ステップ303)。
【0036】
【数2】 Tmat=Tm0_6*t+T1 …(5) Tmat=Tm6_12*(t−6)+Tm0_6*6+T1 …(6) Tmat=Tm12_18*(t−12)+(Tm6_12+Tm0_6)*6+T1 …(7) Tmat=Tm18_24*(t−18)+ (Tm12_18+Tm6_12+Tm0_6)*6+T1 …(8) ここで、T1:物体の基準温度変化、Tm0_6:0〜6時
の温度変化率、Tm6_12:6〜12時の温度変化率、Tm
12_18:12〜18時の温度変化率、Tm18_24:18〜
24時の温度変化率である。
の温度変化率、Tm6_12:6〜12時の温度変化率、Tm
12_18:12〜18時の温度変化率、Tm18_24:18〜
24時の温度変化率である。
【0037】次に、表示対象物の面毎に速度関係フラグ
のセットの有無をチエックし(ステップ304)、フラ
グが立っていればエンジンがONかチエックし(ステッ
プ305)、エンジンONであればヒートアップ終了か
チエックし(ステップ306)、終了していなければヒ
ートアップ経過時刻を更新する(ステップ307)。そ
の後、経過時刻(エンジンONから)tでのヒートアッ
プ温度、すなわち、エンジン温度Tengの算出を、数3
の式(9)により行なう(ステップ308)。
のセットの有無をチエックし(ステップ304)、フラ
グが立っていればエンジンがONかチエックし(ステッ
プ305)、エンジンONであればヒートアップ終了か
チエックし(ステップ306)、終了していなければヒ
ートアップ経過時刻を更新する(ステップ307)。そ
の後、経過時刻(エンジンONから)tでのヒートアッ
プ温度、すなわち、エンジン温度Tengの算出を、数3
の式(9)により行なう(ステップ308)。
【0038】
【数3】 Teng=(Th−Tc)*t+Tc …(9) Teng=(Tc−Th)*t+Th …(10) ここで、Th:ヒートアップ値、Tc:クールダウン値で
ある。式(10)は、後述のクールダウン温度によるエ
ンジン温度Tengである。
ある。式(10)は、後述のクールダウン温度によるエ
ンジン温度Tengである。
【0039】次に、ステップ202の運動計算による速
度と、マテリアル情報テーブル24の速度による温度変
化率を基に、現在時刻tの速度vに応じた温度の変化T
velを、数4により算出する(ステップ309)。
度と、マテリアル情報テーブル24の速度による温度変
化率を基に、現在時刻tの速度vに応じた温度の変化T
velを、数4により算出する(ステップ309)。
【0040】
【数4】 Tvel=Tv*v+Th …(11) ここで、Tv:速度による温度変化率である。
【0041】一方、ステップ305でエンジンOFFで
あれば、クールダウン終了かチエックし(ステップ31
0)、終了していなければエンジンを切ってからの経過
時刻tを更新し(ステップ311)、数3の式(10)
によるクールダウン温度の算出を行なう(ステップ31
2)。
あれば、クールダウン終了かチエックし(ステップ31
0)、終了していなければエンジンを切ってからの経過
時刻tを更新し(ステップ311)、数3の式(10)
によるクールダウン温度の算出を行なう(ステップ31
2)。
【0042】以上により、現在時刻の気温Tair、物体
温度(変化分)Tmat、エンジン温度Teng及び速度によ
る変化分Tvelが求まると、該当面の現在温度Tallの算
出を数5により行なう(ステップ313)。そして、こ
の温度Tallと表示色テーブル22の設定値に基づき、
図6に示した1次関数数により暗視映像の表示色のRG
B成分を決定し、表示対象物情報テーブル21にRGB
成分を格納する(ステップ314)。
温度(変化分)Tmat、エンジン温度Teng及び速度によ
る変化分Tvelが求まると、該当面の現在温度Tallの算
出を数5により行なう(ステップ313)。そして、こ
の温度Tallと表示色テーブル22の設定値に基づき、
図6に示した1次関数数により暗視映像の表示色のRG
B成分を決定し、表示対象物情報テーブル21にRGB
成分を格納する(ステップ314)。
【0043】
【数5】 Tall=Tair+Tmat+Teng+Tvel …(12) ステップ301で、面の終了フラグに到達し、その表示
対象物の全ての面の映像関連パラメータ計算が終了する
と、表示対象物情報テーブル21に設定された各面の形
状データとRGB成分に従い、ポリゴン生成等の作画処
理が行なわれ、対象物の画像が表示される(ステップ3
15)。さらに、ステップ300で、全ての表示対象物
の処理が確認されるまで、ステップ301〜315を繰
り返す。
対象物の全ての面の映像関連パラメータ計算が終了する
と、表示対象物情報テーブル21に設定された各面の形
状データとRGB成分に従い、ポリゴン生成等の作画処
理が行なわれ、対象物の画像が表示される(ステップ3
15)。さらに、ステップ300で、全ての表示対象物
の処理が確認されるまで、ステップ301〜315を繰
り返す。
【0044】図13に、本暗視模擬視界の画像発生装置
のキーボードの構成を示す。映像調整機能や移動体の状
態設定等を選択するファンクションキー421、移動体
位置操作キー422及び、始点位置操作キー423を備
えている。
のキーボードの構成を示す。映像調整機能や移動体の状
態設定等を選択するファンクションキー421、移動体
位置操作キー422及び、始点位置操作キー423を備
えている。
【0045】ファンクションキーのF3はノイズフィル
タ設定機能である。キーF3がオンされると、図1のス
テップ400〜401で、ノイズテキスチャ作画処理が
行なわれ、画像生成部1の半透明のビットプレーン(ハ
ードウェア機能)にノイズテキスチャを加えて画像表示
する。この簡単な処理の追加により、同一温度である同
一面内の表示にアクセントを付加し、たとえば霧の発生
による視界の悪化状態などを、よりリアルに表現するこ
とができる。
タ設定機能である。キーF3がオンされると、図1のス
テップ400〜401で、ノイズテキスチャ作画処理が
行なわれ、画像生成部1の半透明のビットプレーン(ハ
ードウェア機能)にノイズテキスチャを加えて画像表示
する。この簡単な処理の追加により、同一温度である同
一面内の表示にアクセントを付加し、たとえば霧の発生
による視界の悪化状態などを、よりリアルに表現するこ
とができる。
【0046】ファンクションキーF12は調整画面表示
機能である。図14に、映像調整機能による映像調整画
面を示す。図示のように、時刻、選択マテリアル、表示
色テーブルの選択と設定/変更等が画面上で行なえる。
これにより、表示色に関連する各初期値を自由に調整で
き、効率の良いデータチューニングが可能になる。
機能である。図14に、映像調整機能による映像調整画
面を示す。図示のように、時刻、選択マテリアル、表示
色テーブルの選択と設定/変更等が画面上で行なえる。
これにより、表示色に関連する各初期値を自由に調整で
き、効率の良いデータチューニングが可能になる。
【0047】移動体位置操作キー422と始点位置操作
キー423は、それぞれ前進/後退と左折/右折と、速
度の上昇/下降及び停止ボタンを有している。これらキ
ーボードから設定される各対象物の移動方向と速度に応
じて、位置データ(表示画面の形状データ)が計算さ
れ、また移動速度や熱源状態に応じて、表示色のRGB
成分が決定される。
キー423は、それぞれ前進/後退と左折/右折と、速
度の上昇/下降及び停止ボタンを有している。これらキ
ーボードから設定される各対象物の移動方向と速度に応
じて、位置データ(表示画面の形状データ)が計算さ
れ、また移動速度や熱源状態に応じて、表示色のRGB
成分が決定される。
【0048】以上のように、本実施形態によれば、多面
体で表示される対象物の各面の現在温度を、現在の気温
と面を構成する物体の温度特性から求め、各面の温度特
性の違いを反映して表示色のRGB成分を決定するの
で、赤外線など物体の表面温度によって変化する暗視映
像を模擬することができる。各面の温度特性には、物体
の材質や構造による温度変化率とともに、対象物が走行
などによって動的に変化する場合の各面の温度変化の影
響、さらには、対象物が熱源を持つ場合のその動作状態
による各面の温度変化の影響を考慮しているので、暗視
界での表示対象物のダイナミックな温度変化が模擬で
き、リアリティが向上できる。
体で表示される対象物の各面の現在温度を、現在の気温
と面を構成する物体の温度特性から求め、各面の温度特
性の違いを反映して表示色のRGB成分を決定するの
で、赤外線など物体の表面温度によって変化する暗視映
像を模擬することができる。各面の温度特性には、物体
の材質や構造による温度変化率とともに、対象物が走行
などによって動的に変化する場合の各面の温度変化の影
響、さらには、対象物が熱源を持つ場合のその動作状態
による各面の温度変化の影響を考慮しているので、暗視
界での表示対象物のダイナミックな温度変化が模擬で
き、リアリティが向上できる。
【0049】なお、上記処理では、熱源をエンジンとし
て、速度関係フラグの立っている面において熱源による
温度変化を算出しているが、移動しない表示対象物が有
する熱源の場合は、速度関係フラグと関係なく処理され
る。
て、速度関係フラグの立っている面において熱源による
温度変化を算出しているが、移動しない表示対象物が有
する熱源の場合は、速度関係フラグと関係なく処理され
る。
【0050】本実施形態によれば、多面体構成の中で、
速度や熱源による温度変化の現れる面に予めフラグを立
て、該当面について詳細な温度計算を行なうようにして
いるので、CPUの処理量の増大が抑制でき、動画表示
のリアルタイム性を確保できる。さらに、画面の作画処
理のデータ量が一定値を超えたときに、暗視映像関連面
として定義されている表示面、上記の場合では速度フラ
グの立っている面についてのみ、現在温度を求める暗視
表示処理を行ない、暗視視界において温度変化の少ない
面の処理を省略するよにしてもよい。これにより、特別
なハードウェアを用いたり、間引き処理をしたりする必
要がない。
速度や熱源による温度変化の現れる面に予めフラグを立
て、該当面について詳細な温度計算を行なうようにして
いるので、CPUの処理量の増大が抑制でき、動画表示
のリアルタイム性を確保できる。さらに、画面の作画処
理のデータ量が一定値を超えたときに、暗視映像関連面
として定義されている表示面、上記の場合では速度フラ
グの立っている面についてのみ、現在温度を求める暗視
表示処理を行ない、暗視視界において温度変化の少ない
面の処理を省略するよにしてもよい。これにより、特別
なハードウェアを用いたり、間引き処理をしたりする必
要がない。
【0051】
【発明の効果】本発明によれば、多面体で表示される対
象物の各面の温度特性の違いを反映し、特に、表示対象
物が走行によって変化する各面の温度変化や、対象物が
熱源を持つ場合のその動作状態による温度変化の影響を
考慮して、表示色のRGB成分を決定しているので、暗
視模擬視界画像の画質を向上できる効果がある。
象物の各面の温度特性の違いを反映し、特に、表示対象
物が走行によって変化する各面の温度変化や、対象物が
熱源を持つ場合のその動作状態による温度変化の影響を
考慮して、表示色のRGB成分を決定しているので、暗
視模擬視界画像の画質を向上できる効果がある。
【0052】また、上記温度特性を反映したRGB成分
の算出は、対象物の動的変化の影響の現れる面について
行なうので、特別なハードウェアを付加すること無く処
理時間を低減でき、動画表示のリアリティも向上できる
効果がある。
の算出は、対象物の動的変化の影響の現れる面について
行なうので、特別なハードウェアを付加すること無く処
理時間を低減でき、動画表示のリアリティも向上できる
効果がある。
【図1】本発明の一実施形態による暗視視界画像発生方
法を示すフローチャート。
法を示すフローチャート。
【図2】本発明の一実施形態による暗視視界画像発生装
置の構成を示すブロック図。
置の構成を示すブロック図。
【図3】暗視視界画像の画像表示例を示す説明図。
【図4】暗視視界画像のポリゴン作画処理データを格納
する表示対象物情報テーブルのデータ構成図。
する表示対象物情報テーブルのデータ構成図。
【図5】表示色テーブルのデータ構成図。
【図6】温度による表示色(RGB)成分の変化を示す
グラフ。
グラフ。
【図7】環境テーブルのデータ構成図。
【図8】環境テーブルの気温変化率による気温の時間変
化を示すグラフ。
化を示すグラフ。
【図9】マテリアル情報テーブルのデータ構成図。
【図10】マテリアル情報テーブルの物体温度変化率に
よる物体温度の時間変化を示すグラフ。
よる物体温度の時間変化を示すグラフ。
【図11】ヒートアップの温度特性図。
【図12】クールダウンの温度特性図。
【図13】操作機能の選択と移動体及び視点位置操作を
行なうキーボードの配置図。
行なうキーボードの配置図。
【図14】初期設定データの設定を行なう調整画面の説
明図。
明図。
1…画像生成部1、11…初期値設定部、12…各種条
件設定部、13…映像関連パラメータ計算部、14…映
像作成部14、2…主メモリ、21…表示対象物情報テ
ーブル、22…表示色テーブル、23…環境テーブル、
24…マテリアル情報テーブル、3…画像記憶部、31
…形状データファイル、32…表示対象物属性ファイ
ル、41…マウス、42…キーボード42、51…表示
制御部、52…ディスプレイ(CRT、大型スクリーン
等)。
件設定部、13…映像関連パラメータ計算部、14…映
像作成部14、2…主メモリ、21…表示対象物情報テ
ーブル、22…表示色テーブル、23…環境テーブル、
24…マテリアル情報テーブル、3…画像記憶部、31
…形状データファイル、32…表示対象物属性ファイ
ル、41…マウス、42…キーボード42、51…表示
制御部、52…ディスプレイ(CRT、大型スクリーン
等)。
Claims (14)
- 【請求項1】 表示対象物の温度に対応する色で表示す
る暗視界画像を模擬する暗視模擬視界の画像発生方法に
おいて、 前記表示対象物を多面体で定義し、気温や物体の温度特
性による各面の現在温度を算出して、各面の表示色を決
定することを特徴とする暗視模擬視界の画像発生方法。 - 【請求項2】 請求項1において、 前記面の現在温度は、移動体である表示対象物の面の場
合に、移動速度による温度変化を含んで算出されること
を特徴とする暗視模擬視界の画像発生方法。 - 【請求項3】 請求項1または2において、 前記面の現在温度は、熱源を有する表示対象物の面の場
合に、前記熱源の稼働状態による温度変化を含んで算出
されることを特徴とする暗視模擬視界の画像発生方法。 - 【請求項4】 請求項3において、 前記熱源の稼働状態による温度変化は、オンのときはヒ
ートアップ特性、オフのときはクールダウン特性によっ
て、所定の経過時間毎に算出されることを特徴とする暗
視模擬視界の画像発生方法。 - 【請求項5】 表示対象物の温度に対応する色で表示す
る暗視界画像を模擬する暗視模擬視界の画像発生方法に
おいて、 前記表示対象物を多面体で定義し、気温や物体の温度特
性による各面の静的温度変化と、表示対象物自身の移動
および/または熱源による各面の動的温度変化を算出
し、これら静的温度変化と動的温度変化より求めた現在
温度に対応して各面の表示色を決定することを特徴とす
る暗視模擬視界の画像発生方法。 - 【請求項6】 請求項5において、 前記動的温度変化の生じる各面に予めフラグを設定し、
フラグの立っている面についてのみ、前記動的温度変化
を算出することを特徴とする暗視模擬視界の画像発生方
法。 - 【請求項7】 請求項5または6において、 前記動的温度変化は、前記静的温度変化に対し短い周期
で算出することを特徴とする暗視模擬視界の画像発生方
法。 - 【請求項8】 請求項1〜7のいずれか1項において、 前記表示色は、予め設定されるRGB成分の温度関数
に、算出された現在温度を代入して求めることを特徴と
する暗視模擬視界の画像発生方法。 - 【請求項9】 表示対象物の温度に対応する色で表示す
る暗視界画像を模擬するために、コンピュータグラフィ
ックス機能を有する暗視模擬視界の画像発生装置におい
て、 表示対象物を形成する多面体の各面の形状データ、マテ
リアルIDなどを定義する表示対象物情報テーブル、表
示色温度関数を定義する表示色テーブル、模擬気温の時
間関数を定義する環境テーブル及びマテリアルID毎の
模擬温度特性を定義するマテリアル情報テーブルを格納
する記憶手段と、 前記記憶装置を参照し、前記模擬気温の時間関数と前記
マテリアルID毎の模擬温度特性から模擬の現在温度を
算出し、前記表示色温度関数に従って前記各面の表示色
成分を決定し、表示対象物を作画処理する画像生成手段
を設けることを特徴とする暗視模擬視界の画像発生装
置。 - 【請求項10】 請求項9において、 前記マテリアルID毎の模擬温度特性には、物体の材質
などによる温度特性、表示対象物の移動速度による温度
特性または熱源による温度特性の少なくとも一つを含む
ことを特徴とする暗視模擬視界の画像発生装置。 - 【請求項11】 請求項10において、 前記表示対象物情報テーブルは、前記移動速度による温
度特性または熱源による温度特性の影響を受ける各面
に、それを示すフラグを設定できるようになし、フラグ
のある面の表示色決定を短いタイミングで行なうことを
特徴とする暗視模擬視界の画像発生装置。 - 【請求項12】 請求項9、10または11において、 暗視模擬視界画像に、半透明のノイズテキスチャを加え
て表示することを特徴とする暗視模擬視界の画像発生装
置。 - 【請求項13】 請求項9、10、11または12にお
いて、 暗視模擬視界画像に、視点の移動または表示対象物の移
動表示を可能にする操作手段を備えていることを特徴と
する暗視模擬視界の画像発生装置。 - 【請求項14】 請求項9、10、11、12または1
3において、 暗視模擬視界画像の感度を画面上で調整できる映像調整
機能を有していることを特徴とする暗視模擬視界の画像
発生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3477196A JPH09231344A (ja) | 1996-02-22 | 1996-02-22 | 暗視模擬視界の画像発生方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3477196A JPH09231344A (ja) | 1996-02-22 | 1996-02-22 | 暗視模擬視界の画像発生方法および装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09231344A true JPH09231344A (ja) | 1997-09-05 |
Family
ID=12423576
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3477196A Pending JPH09231344A (ja) | 1996-02-22 | 1996-02-22 | 暗視模擬視界の画像発生方法および装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09231344A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008518254A (ja) * | 2004-10-26 | 2008-05-29 | ラインメタル ディフェンス エレクトロニクス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 視界システム |
-
1996
- 1996-02-22 JP JP3477196A patent/JPH09231344A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008518254A (ja) * | 2004-10-26 | 2008-05-29 | ラインメタル ディフェンス エレクトロニクス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 視界システム |
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