JPH11215496A - ３次元データ圧縮装置、３次元データ復元装置および記録媒体 - Google Patents
３次元データ圧縮装置、３次元データ復元装置および記録媒体Info
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- JPH11215496A JPH11215496A JP1628298A JP1628298A JPH11215496A JP H11215496 A JPH11215496 A JP H11215496A JP 1628298 A JP1628298 A JP 1628298A JP 1628298 A JP1628298 A JP 1628298A JP H11215496 A JPH11215496 A JP H11215496A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、次元データを圧縮する３次元デー
タ圧縮装置、３次元データ復元装置および記録媒体に関
し、時系列の３次元データを所定ブロックに分割し差分
データを非可逆性の高圧縮率の圧縮を行って伝送あるい
は記録し、受信あるいは読み出して元の時系列の３次元
データに復元し任意の視点などから可視化を行って３次
元画像を表示し、データ量を大幅に削減しかつ任意の視
点からの画像表示を極めて高速に可能にすることを目的
とする。 【解決手段】 ３次元データを所定のブロックに分割し
てブロック毎に非可逆性の高圧縮率の圧縮を行う手段
と、３次元データを構成する配列サイズ、圧縮後のブロ
ックのサイズ、および圧縮データを出力する手段とを備
えるように構成する。
タ圧縮装置、３次元データ復元装置および記録媒体に関
し、時系列の３次元データを所定ブロックに分割し差分
データを非可逆性の高圧縮率の圧縮を行って伝送あるい
は記録し、受信あるいは読み出して元の時系列の３次元
データに復元し任意の視点などから可視化を行って３次
元画像を表示し、データ量を大幅に削減しかつ任意の視
点からの画像表示を極めて高速に可能にすることを目的
とする。 【解決手段】 ３次元データを所定のブロックに分割し
てブロック毎に非可逆性の高圧縮率の圧縮を行う手段
と、３次元データを構成する配列サイズ、圧縮後のブロ
ックのサイズ、および圧縮データを出力する手段とを備
えるように構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、３次元データを圧
縮・伸長する３次元データ圧縮装置、３次元データ復元
装置および記録媒体に関するものである。
縮・伸長する３次元データ圧縮装置、３次元データ復元
装置および記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、整数データは、その性質上、可逆
性の例えばランレングス圧縮して送信し、受信側で受信
してランレングス伸長して完全に元と同一のデータを復
元し、回線上の伝送データ量を削減し、回線占有時間を
短縮化している。
性の例えばランレングス圧縮して送信し、受信側で受信
してランレングス伸長して完全に元と同一のデータを復
元し、回線上の伝送データ量を削減し、回線占有時間を
短縮化している。
【０００３】一方、画像データは、非可逆性のより高圧
縮のＪＰＥＧなどで圧縮して送信し、受信側で受信し復
調して概略元に近い画像データを復元し、回線上の伝送
データ量を削減し、回線占有時間を短縮化したり、ま
た、ＣＤ−ＲＯＭなどに画像データを圧縮して格納し、
読み出して復調して概略元に近い画像データを復元する
ようにしている。
縮のＪＰＥＧなどで圧縮して送信し、受信側で受信し復
調して概略元に近い画像データを復元し、回線上の伝送
データ量を削減し、回線占有時間を短縮化したり、ま
た、ＣＤ−ＲＯＭなどに画像データを圧縮して格納し、
読み出して復調して概略元に近い画像データを復元する
ようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、後者
の画像データは、完全に元に戻さなくても概略元に戻せ
ばよいために、非可逆性のＪＰＥＧなどのような高圧縮
率で圧縮して回線上を伝送したり、ＣＲ−ＲＯＭに書き
込んだりし、そして、回線から受信して復元したり、読
み出して復元したりし、回線上のデータ量やＣＲ−ＲＯ
Ｍに書き込むデータ量を大幅に削減することができる。
の画像データは、完全に元に戻さなくても概略元に戻せ
ばよいために、非可逆性のＪＰＥＧなどのような高圧縮
率で圧縮して回線上を伝送したり、ＣＲ−ＲＯＭに書き
込んだりし、そして、回線から受信して復元したり、読
み出して復元したりし、回線上のデータ量やＣＲ−ＲＯ
Ｍに書き込むデータ量を大幅に削減することができる。
【０００５】また、整数データについては、可逆性のあ
るランレングス圧縮などである程度の圧縮はできるが、
実数値データについては充分な圧縮ができないという問
題があった。
るランレングス圧縮などである程度の圧縮はできるが、
実数値データについては充分な圧縮ができないという問
題があった。
【０００６】このため、大規模３次元数値解析では、３
次元の数値計算をスーパーコンピュータで行い、解析結
果の可視化や計算途中のモニタリングは回線やＬＡＮに
接続したクライアント端末で行うのが普通である。この
際、解析結果をスーパーコンピュータから回線やＬＡＮ
を介して転送を受けてクライアント端末で受信し可視
化、例えば任意の視点から見た画像を３次元データから
作成して表示させたのでは、オリジナルの極めて多量の
３次元実数値データをスーパーコンピュータからクライ
アント端末に転送する必要があり、転送データ量が極め
て膨大となり（例えば数百ＭＢから数ＧＢにもなり）、
迅速に転送して表示できないという問題が発生した。こ
れを解決するために、スーパーコンピュータ側である視
点から見た画像データに加工した後、クライアント端末
に転送してデータ転送量を削減して表示したのでは、ク
ライアント端末で任意の視点から見たくても３次元画像
を加工して他の視点からの３次元画像に加工し得なく、
大幅に可視化に制限を受けてしまうという問題があっ
た。
次元の数値計算をスーパーコンピュータで行い、解析結
果の可視化や計算途中のモニタリングは回線やＬＡＮに
接続したクライアント端末で行うのが普通である。この
際、解析結果をスーパーコンピュータから回線やＬＡＮ
を介して転送を受けてクライアント端末で受信し可視
化、例えば任意の視点から見た画像を３次元データから
作成して表示させたのでは、オリジナルの極めて多量の
３次元実数値データをスーパーコンピュータからクライ
アント端末に転送する必要があり、転送データ量が極め
て膨大となり（例えば数百ＭＢから数ＧＢにもなり）、
迅速に転送して表示できないという問題が発生した。こ
れを解決するために、スーパーコンピュータ側である視
点から見た画像データに加工した後、クライアント端末
に転送してデータ転送量を削減して表示したのでは、ク
ライアント端末で任意の視点から見たくても３次元画像
を加工して他の視点からの３次元画像に加工し得なく、
大幅に可視化に制限を受けてしまうという問題があっ
た。
【０００７】本発明は、これらの問題を解決するため
に、時系列の３次元データを所定ブロックに分割し差分
データを非可逆性の高圧縮率の圧縮を行って伝送あるい
は記録し、受信あるいは読み出して元の時系列の３次元
データに復元し任意の視点などから可視化を行って３次
元画像を表示し、データ量を大幅に削減しかつ任意の視
点からの画像表示を極めて高速に可能にすることを目的
としている。
に、時系列の３次元データを所定ブロックに分割し差分
データを非可逆性の高圧縮率の圧縮を行って伝送あるい
は記録し、受信あるいは読み出して元の時系列の３次元
データに復元し任意の視点などから可視化を行って３次
元画像を表示し、データ量を大幅に削減しかつ任意の視
点からの画像表示を極めて高速に可能にすることを目的
としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】図１を参照して課題を解
決するための手段を説明する。図１において、データ圧
縮手段５は、３次元データをブロックに分割して非可逆
性の高圧縮率の圧縮を行うものである。
決するための手段を説明する。図１において、データ圧
縮手段５は、３次元データをブロックに分割して非可逆
性の高圧縮率の圧縮を行うものである。
【０００９】データ通信手段５は、圧縮データを送出し
たり、図示外の記録媒体（例えばＣＤ−ＲＯＭ）に書き
込んだりするものである。データ通信手段１３は、回線
から圧縮データを受信したり、図示外の記録媒体から圧
縮データを読み込んだりするものである。
たり、図示外の記録媒体（例えばＣＤ−ＲＯＭ）に書き
込んだりするものである。データ通信手段１３は、回線
から圧縮データを受信したり、図示外の記録媒体から圧
縮データを読み込んだりするものである。
【００１０】データ伸長手段１４は、圧縮データを３次
元データに伸長して復元するものである。次に、動作を
説明する。
元データに伸長して復元するものである。次に、動作を
説明する。
【００１１】データ圧縮手段４が３次元データを所定の
ブロックに分割してブロック毎に非可逆性の高圧縮率の
圧縮を行い、通信手段５が全体の配列サイズを設定、圧
縮後のブロックのサイズを設定、およびブロックに圧縮
データを設定した後の３次元圧縮データを送信したり、
記録媒体に書き込んだりするようにしている。
ブロックに分割してブロック毎に非可逆性の高圧縮率の
圧縮を行い、通信手段５が全体の配列サイズを設定、圧
縮後のブロックのサイズを設定、およびブロックに圧縮
データを設定した後の３次元圧縮データを送信したり、
記録媒体に書き込んだりするようにしている。
【００１２】この場合、データ圧縮手段４が３次元デー
タを所定のブロックに分割してブロック毎に非可逆性の
高圧縮率の圧縮を行う際に、前回との差分をもとに圧縮
を行うようにしている。
タを所定のブロックに分割してブロック毎に非可逆性の
高圧縮率の圧縮を行う際に、前回との差分をもとに圧縮
を行うようにしている。
【００１３】また、データ通信手段１３が回線から３次
元圧縮データを受信したり、図示外の記録媒体から３次
元圧縮データを読み出したりし、データ伸長手段１４が
この３次元圧縮データ中から取り出した全体の配列サイ
ズをもとに配列を作成し、取り出したブロックのサイズ
をもとにブロック毎に取り出した圧縮データを伸長して
元の３次元データを復元し当該ブロックに設定するよう
にしている。
元圧縮データを受信したり、図示外の記録媒体から３次
元圧縮データを読み出したりし、データ伸長手段１４が
この３次元圧縮データ中から取り出した全体の配列サイ
ズをもとに配列を作成し、取り出したブロックのサイズ
をもとにブロック毎に取り出した圧縮データを伸長して
元の３次元データを復元し当該ブロックに設定するよう
にしている。
【００１４】この場合、データ伸長手段１４が取り出し
たブロックのサイズをもとにブロック毎に取り出した圧
縮データを伸長して元の３次元データを復元する際に、
差分データであったときに前回の該当配列に加算し、一
方、差分データでなかったときに配列に格納するように
している。
たブロックのサイズをもとにブロック毎に取り出した圧
縮データを伸長して元の３次元データを復元する際に、
差分データであったときに前回の該当配列に加算し、一
方、差分データでなかったときに配列に格納するように
している。
【００１５】また、データ表示手段１５が伸長した３次
元データをもとに指定された視点からの３次元画像など
を生成して表示するようにしている。従って、時系列の
３次元データを所定ブロックに分割し差分データを非可
逆性の高圧縮率の圧縮を行って伝送あるいは記録し、受
信あるいは読み出して元の時系列の３次元データに復元
し任意の視点などから可視化を行って３次元画像を表示
することにより、データ量を大幅に削減しかつ任意の視
点からの画像表示を極めて高速に行うことが可能とな
る。
元データをもとに指定された視点からの３次元画像など
を生成して表示するようにしている。従って、時系列の
３次元データを所定ブロックに分割し差分データを非可
逆性の高圧縮率の圧縮を行って伝送あるいは記録し、受
信あるいは読み出して元の時系列の３次元データに復元
し任意の視点などから可視化を行って３次元画像を表示
することにより、データ量を大幅に削減しかつ任意の視
点からの画像表示を極めて高速に行うことが可能とな
る。
【００１６】
【発明の実施の形態】次に、図１から図１０を用いて本
発明の実施の形態および動作を順次詳細に説明する。こ
こで、図示外の記録媒体あるいは外部記憶装置であるハ
ードディスク装置などから読み出したプログラム、また
はセンタの外部記憶装置からＬＡＮや回線を介して転送
を受けたプログラムをそれぞれの計算機／サーバの主記
憶にローディングして起動し、以下に説明する各種処理
をそれぞれ行うようにしている。
発明の実施の形態および動作を順次詳細に説明する。こ
こで、図示外の記録媒体あるいは外部記憶装置であるハ
ードディスク装置などから読み出したプログラム、また
はセンタの外部記憶装置からＬＡＮや回線を介して転送
を受けたプログラムをそれぞれの計算機／サーバの主記
憶にローディングして起動し、以下に説明する各種処理
をそれぞれ行うようにしている。
【００１７】図１は、本発明のシステム構成図を示す。
図１において、計算サーバ１は、大規模実数値解析を行
うスーパーコンピュータであって、ＬＡＮや回線に接続
されたものであり、ここでは、ソルバープログラム２か
ら構成されるものである。
図１において、計算サーバ１は、大規模実数値解析を行
うスーパーコンピュータであって、ＬＡＮや回線に接続
されたものであり、ここでは、ソルバープログラム２か
ら構成されるものである。
【００１８】ソルバープログラム２は、本発明に係るプ
ログラムであって、ここでは、数値計算手段３、データ
圧縮手段４、およびデータ通信手段５などから構成され
るものである。
ログラムであって、ここでは、数値計算手段３、データ
圧縮手段４、およびデータ通信手段５などから構成され
るものである。
【００１９】数値計算手段３は、３次元実数値データの
解析を行うものであって、スーパーコンピュータにプロ
グラムをローディングして各種数値解析について３次元
実数値データをもとに超高速計算するものである。
解析を行うものであって、スーパーコンピュータにプロ
グラムをローディングして各種数値解析について３次元
実数値データをもとに超高速計算するものである。
【００２０】データ圧縮手段４は、３次元実数値データ
を、非可逆性の高圧縮率の圧縮を行うものである（図
６、図７、図８を用いて後述する）。データ通信手段５
は、３次元実数値データを非可逆性の高圧縮率の圧縮を
行った後の３次元圧縮データを所定の形式にして送信し
たり、ＣＲ−ＲＯＭなどの記録媒体に書き込んだりなど
するものである。
を、非可逆性の高圧縮率の圧縮を行うものである（図
６、図７、図８を用いて後述する）。データ通信手段５
は、３次元実数値データを非可逆性の高圧縮率の圧縮を
行った後の３次元圧縮データを所定の形式にして送信し
たり、ＣＲ−ＲＯＭなどの記録媒体に書き込んだりなど
するものである。
【００２１】表示計算機１１は、計算サーバ１から転送
を受けたあるいはＣＲ−ＲＯＭなどから読み出した３次
元圧縮データを伸長して概略元の３次元実数値データに
復元し、任意の視点からの３次元画像を生成して表示し
たりなどするものである。この際、本発明では、非可逆
性の高圧縮率で圧縮してデータ容量を非常に小さくした
３次元圧縮データにしてこれを回線／ＬＡＮを介して短
時間に転送を受けることができ、また小容量の記録媒体
に記録して読み出すことができ、これは元の３次元実数
値データと同一には復元できないことの身代わりにして
得るという特徴を持っている。
を受けたあるいはＣＲ−ＲＯＭなどから読み出した３次
元圧縮データを伸長して概略元の３次元実数値データに
復元し、任意の視点からの３次元画像を生成して表示し
たりなどするものである。この際、本発明では、非可逆
性の高圧縮率で圧縮してデータ容量を非常に小さくした
３次元圧縮データにしてこれを回線／ＬＡＮを介して短
時間に転送を受けることができ、また小容量の記録媒体
に記録して読み出すことができ、これは元の３次元実数
値データと同一には復元できないことの身代わりにして
得るという特徴を持っている。
【００２２】データ通信手段１３は、ＬＡＮ／回線から
転送されてきた３次元圧縮データを受信したり、図示外
の記録媒体から３次元圧縮データを読み出すものであ
る。データ伸長手段１４は、３次元圧縮データを伸長し
て概略元の３次元実数値データを復元するものである。
転送されてきた３次元圧縮データを受信したり、図示外
の記録媒体から３次元圧縮データを読み出すものであ
る。データ伸長手段１４は、３次元圧縮データを伸長し
て概略元の３次元実数値データを復元するものである。
【００２３】データ表示手段１５は、復元した３次元実
数値データをもとに指定された視点からの３次元画像を
公知の手法で生成して表示するものである。次に、図２
のフローチャートに示す順序に従い、図１の構成の動作
を詳細に説明する。
数値データをもとに指定された視点からの３次元画像を
公知の手法で生成して表示するものである。次に、図２
のフローチャートに示す順序に従い、図１の構成の動作
を詳細に説明する。
【００２４】図２は、本発明の動作説明フローチャート
を示す。図２において、Ｓ１は、３次元データの設定を
行う。これは、圧縮して送信する対象の３次元データの
設定（指定）を行う。
を示す。図２において、Ｓ１は、３次元データの設定を
行う。これは、圧縮して送信する対象の３次元データの
設定（指定）を行う。
【００２５】Ｓ２は、差分領域の設定を行う。これは、
Ｓ１で設定（指定）した３次元データ中の前回のデータ
と今回のデータとの差分のデータを送信する差分領域を
設定（指定）を行う。例えば後述する図５に示す中央の
点線の３次元の領域の設定（指定）を行う。
Ｓ１で設定（指定）した３次元データ中の前回のデータ
と今回のデータとの差分のデータを送信する差分領域を
設定（指定）を行う。例えば後述する図５に示す中央の
点線の３次元の領域の設定（指定）を行う。
【００２６】Ｓ３は、流体解析を行う。これは、Ｓ１で
設定（指定）された３次元データ（３次元実数値デー
タ）をもとに３次元解析である例えば流体解析を行い、
解析結果（３次元実数値データ、以下３次元データとい
う）を得る。
設定（指定）された３次元データ（３次元実数値デー
タ）をもとに３次元解析である例えば流体解析を行い、
解析結果（３次元実数値データ、以下３次元データとい
う）を得る。
【００２７】Ｓ４は、圧縮を行う。これは、Ｓ３で解析
した解析結果の３次元データ、例えば後述する図４の３
次元データを非可逆性の高圧縮率の圧縮を、図６のフロ
ーチャートに従い行う。
した解析結果の３次元データ、例えば後述する図４の３
次元データを非可逆性の高圧縮率の圧縮を、図６のフロ
ーチャートに従い行う。
【００２８】Ｓ５は、通信データの作成を行う。これ
は、Ｓ４で非可逆性の高圧縮率の圧縮を行った後、図９
のフローチャートに示す手順に従い、通信データを作成
する。Ｓ６は、送信する。これは、図１の計算サーバ１
のデータ通信手段５がＬＡＮＬ／回線を介して表示計算
機１１に送信する。
は、Ｓ４で非可逆性の高圧縮率の圧縮を行った後、図９
のフローチャートに示す手順に従い、通信データを作成
する。Ｓ６は、送信する。これは、図１の計算サーバ１
のデータ通信手段５がＬＡＮＬ／回線を介して表示計算
機１１に送信する。
【００２９】Ｓ７は、相手先の表示計算機１１が３次元
圧縮データを受信する。Ｓ８は、伸長する。これは、Ｓ
７で受信した３次元圧縮データを、後述する図１０のフ
ローチャートに従い、概略元の３次元データに復元す
る。
圧縮データを受信する。Ｓ８は、伸長する。これは、Ｓ
７で受信した３次元圧縮データを、後述する図１０のフ
ローチャートに従い、概略元の３次元データに復元す
る。
【００３０】Ｓ９は、表示条件の指定を行う。これは、
Ｓ８で復元した３次元データをもとに見る方向（視点）
を指定する。Ｓ１０は、Ｓ９で指定された視点に従い、
Ｓ８で復元した３次元データをもとに公知の手法により
３次元画像を生成して表示する。
Ｓ８で復元した３次元データをもとに見る方向（視点）
を指定する。Ｓ１０は、Ｓ９で指定された視点に従い、
Ｓ８で復元した３次元データをもとに公知の手法により
３次元画像を生成して表示する。
【００３１】以上によって、３次元データをもとにスー
パーコンピュータなどによって３次元流体解析を行い、
その解析結果の３次元データを非可逆性の高圧縮率で圧
縮して小容量の３次元圧縮データにし、これを回線を短
時間に転送し、受信側で伸長して概略元の３次元データ
に復元し、任意の視点などの３次元画像に加工して表示
し、３次元流体解析の結果や途中経過をビジュアルに迅
速（リアルタイム）に表示することが可能となる。以下
順次詳細に説明する。
パーコンピュータなどによって３次元流体解析を行い、
その解析結果の３次元データを非可逆性の高圧縮率で圧
縮して小容量の３次元圧縮データにし、これを回線を短
時間に転送し、受信側で伸長して概略元の３次元データ
に復元し、任意の視点などの３次元画像に加工して表示
し、３次元流体解析の結果や途中経過をビジュアルに迅
速（リアルタイム）に表示することが可能となる。以下
順次詳細に説明する。
【００３２】図３は、本発明の差分データの作成フロー
チャートを示す。これは、指定された差分領域につい
て、前回のデータと今回のデータ（例えば時系列デー
タ）の差分のデータ（差分データ）を作成するときのフ
ローチャートである。
チャートを示す。これは、指定された差分領域につい
て、前回のデータと今回のデータ（例えば時系列デー
タ）の差分のデータ（差分データ）を作成するときのフ
ローチャートである。
【００３３】図３において、Ｓ１１は、指定された領域
のデータを抽出する。Ｓ１２は、前回と今回の差分をと
り、置き換える。これは、前回と今回の差分をとり、今
回のデータをこの差分のデータで置き換える。
のデータを抽出する。Ｓ１２は、前回と今回の差分をと
り、置き換える。これは、前回と今回の差分をとり、今
回のデータをこの差分のデータで置き換える。
【００３４】Ｓ１３は、終わりか判別する。これは、全
てのデータについて終了したか判別する。ＹＥＳの場合
には、Ｓ１４に進む。ＮＯの場合には、Ｓ１２を繰り返
す。Ｓ１４は、指定された差分領域について前回と今回
の差分で置き換えたので、残りの指定されない領域につ
いて、０（差分が０）でおきかえる。
てのデータについて終了したか判別する。ＹＥＳの場合
には、Ｓ１４に進む。ＮＯの場合には、Ｓ１２を繰り返
す。Ｓ１４は、指定された差分領域について前回と今回
の差分で置き換えたので、残りの指定されない領域につ
いて、０（差分が０）でおきかえる。
【００３５】以上によって、時系列の３次元データにつ
いて、前回と今回の差分を求めて今回のデータを置き換
えることを差分指定領域について全て行い、それ以外の
領域について０（差分が０）にし、差分データを作成す
ることが可能となる。
いて、前回と今回の差分を求めて今回のデータを置き換
えることを差分指定領域について全て行い、それ以外の
領域について０（差分が０）にし、差分データを作成す
ることが可能となる。
【００３６】図４は、本発明の３次元データ例を示す。
これは、３次元流体解析の解析結果の解析データの例で
あって、例えば図示の下記のような情報からなる。 ・解析データ ・配列のサイズ（３次元空間のサイズ） ・ｉ＝ＭＡＸＩ、ｊ＝ＭＡＸＪ、ｋ＝ＭＡＸＫ ・圧力データ ・速度データｘ ・速度データｙ ・速度データｙ ・温度データ ・密度データ ・その他 ここで、例えば「圧力データ」は、配列のサイズで指定
した各点についてそれぞれ３次元のデータを持つもので
あって、図示のようにＰ（０，０，０）、Ｐ（０，０，
１）・・・Ｐ（ＭＡＸＩ−１，ＭＡＸＪ−１，ＭＡＸＫ
−１）の３次元データをそれぞれ配列のサイズで指定し
た数だけ持つものである。他の速度データｘなども同様
である。
これは、３次元流体解析の解析結果の解析データの例で
あって、例えば図示の下記のような情報からなる。 ・解析データ ・配列のサイズ（３次元空間のサイズ） ・ｉ＝ＭＡＸＩ、ｊ＝ＭＡＸＪ、ｋ＝ＭＡＸＫ ・圧力データ ・速度データｘ ・速度データｙ ・速度データｙ ・温度データ ・密度データ ・その他 ここで、例えば「圧力データ」は、配列のサイズで指定
した各点についてそれぞれ３次元のデータを持つもので
あって、図示のようにＰ（０，０，０）、Ｐ（０，０，
１）・・・Ｐ（ＭＡＸＩ−１，ＭＡＸＪ−１，ＭＡＸＫ
−１）の３次元データをそれぞれ配列のサイズで指定し
た数だけ持つものである。他の速度データｘなども同様
である。
【００３７】図５は、本発明の差分データの説明図を示
す。これは、全体が配列のサイズ（ＭＡＸＩ、ＭＡＸ
Ｊ、ＭＡＸＫ）内のうちの前回と今回の差分をとる領域
の例を示したものである。図中の点線の「前回との差分
をとる領域」について、既述した図３のフローチャート
に従い、前回と今回のデータの差分を求め、この差分で
今回のデータを置き換える。前回との差分をとる領域以
外の部分については、０（差分が０）を設定する。これ
により、３次元データのうち必要な部分のみの差分デー
タを求め他は０にして後述する圧縮することにより、大
きな３次元データの時系列データについて、所望の領域
のみの３次元圧縮データにして小容量とし、短時間に転
送して受信側で要部のみの３次元画像を迅速に表示させ
ることが可能となる。
す。これは、全体が配列のサイズ（ＭＡＸＩ、ＭＡＸ
Ｊ、ＭＡＸＫ）内のうちの前回と今回の差分をとる領域
の例を示したものである。図中の点線の「前回との差分
をとる領域」について、既述した図３のフローチャート
に従い、前回と今回のデータの差分を求め、この差分で
今回のデータを置き換える。前回との差分をとる領域以
外の部分については、０（差分が０）を設定する。これ
により、３次元データのうち必要な部分のみの差分デー
タを求め他は０にして後述する圧縮することにより、大
きな３次元データの時系列データについて、所望の領域
のみの３次元圧縮データにして小容量とし、短時間に転
送して受信側で要部のみの３次元画像を迅速に表示させ
ることが可能となる。
【００３８】図６は、本発明の圧縮フローチャートを示
す。これは、既述した図２のＳ４の詳細な圧縮フローチ
ャートである。図６において、Ｓ２１は、ブロックサイ
ズの指定を行う。これは、後述する図７に示すように、
全体のサイズ（ＭＡＸＩ，ＭＡＸＪ，ＭＡＸＫ）を分割
するブロックサイズを（Ｌ，Ｍ，Ｎ）と指定する。
す。これは、既述した図２のＳ４の詳細な圧縮フローチ
ャートである。図６において、Ｓ２１は、ブロックサイ
ズの指定を行う。これは、後述する図７に示すように、
全体のサイズ（ＭＡＸＩ，ＭＡＸＪ，ＭＡＸＫ）を分割
するブロックサイズを（Ｌ，Ｍ，Ｎ）と指定する。
【００３９】Ｓ２２は、ブロックに分割する。これは、
Ｓ２１で指定したブロックサイズで図７に示すように全
体を分割する。Ｓ２３は、ブロックごとに圧縮する。こ
れは、ブロックごとに、後述する図８の（ａ）の（式
１）、（式２）、（式３）を用いて非可逆性の高圧縮率
の圧縮を行う。
Ｓ２１で指定したブロックサイズで図７に示すように全
体を分割する。Ｓ２３は、ブロックごとに圧縮する。こ
れは、ブロックごとに、後述する図８の（ａ）の（式
１）、（式２）、（式３）を用いて非可逆性の高圧縮率
の圧縮を行う。
【００４０】Ｓ２４は、ブロックごとのサイズを計算す
る。これは、Ｓ２３でブロックごとに圧縮した後の圧縮
データのサイズを計算する。Ｓ２５は、全ブロック終了
か判別する。ＹＥＳの場合には、Ｓ２６に進む。ＮＯの
場合には、Ｓ２３に戻り繰り返す。
る。これは、Ｓ２３でブロックごとに圧縮した後の圧縮
データのサイズを計算する。Ｓ２５は、全ブロック終了
か判別する。ＹＥＳの場合には、Ｓ２６に進む。ＮＯの
場合には、Ｓ２３に戻り繰り返す。
【００４１】Ｓ２６は、全ブロックサイズを計算する。
これは、圧縮後の全ブロックのサイズを計算する。以上
によって、３次元データについてブロックに分割して各
ブロック毎に非可逆性の高圧縮率の圧縮を行うことが可
能となる。
これは、圧縮後の全ブロックのサイズを計算する。以上
によって、３次元データについてブロックに分割して各
ブロック毎に非可逆性の高圧縮率の圧縮を行うことが可
能となる。
【００４２】図７は、本発明の圧縮説明図を示す。これ
は、全体が３次元データを表し、そのサイズが図示によ
うに（ＭＡＸＩ，ＭＡＸＪ，ＭＡＸＫ）である。この全
体のサイズを、（Ｌ，Ｍ．Ｎ）のサイズでブロックに図
示のように分割する。そして、分割したブロック毎に既
述した図６のフローチャートに従い非可逆性の高圧縮率
の圧縮を行う。
は、全体が３次元データを表し、そのサイズが図示によ
うに（ＭＡＸＩ，ＭＡＸＪ，ＭＡＸＫ）である。この全
体のサイズを、（Ｌ，Ｍ．Ｎ）のサイズでブロックに図
示のように分割する。そして、分割したブロック毎に既
述した図６のフローチャートに従い非可逆性の高圧縮率
の圧縮を行う。
【００４３】図８は、本発明の圧縮・伸長説明図を示
す。図８の（ａ）は、３次元数値データの圧縮を示す。
（１）は、全体の３次元データを、既述した図７に示す
ように、Ｌ×Ｍ×Ｎセルのブロックに分割し、（式１）
に示す離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を本発明に係る３次
元データに適用する。
す。図８の（ａ）は、３次元数値データの圧縮を示す。
（１）は、全体の３次元データを、既述した図７に示す
ように、Ｌ×Ｍ×Ｎセルのブロックに分割し、（式１）
に示す離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を本発明に係る３次
元データに適用する。
【００４４】（２）は、ＤＦＴ係数の量子化を（式２）
で行う。（３）は、エントロピー符号化を（式３）で行
い、圧縮した３次元圧縮データを生成する。
で行う。（３）は、エントロピー符号化を（式３）で行
い、圧縮した３次元圧縮データを生成する。
【００４５】以上の（１）（２）、（３）を３次元数値
データのブロック毎に繰り返し計算を行い３次元圧縮デ
ータをそれぞれ生成することが可能となる。これら各ブ
ロック毎に生成した３次元圧縮データは、後述する図９
のフローチャートに従い、通信データにして送信した
り、記録媒体に格納したりする。
データのブロック毎に繰り返し計算を行い３次元圧縮デ
ータをそれぞれ生成することが可能となる。これら各ブ
ロック毎に生成した３次元圧縮データは、後述する図９
のフローチャートに従い、通信データにして送信した
り、記録媒体に格納したりする。
【００４６】図８の（ｂ）は、３次元数値データの伸長
を示す。（１）は、エントロピー復号化を、（式４）を
用いて行う。（２）は、ＤＦＴ逆量子化を（式５）を用
いて行う。
を示す。（１）は、エントロピー復号化を、（式４）を
用いて行う。（２）は、ＤＦＴ逆量子化を（式５）を用
いて行う。
【００４７】（３）は、離散フーリエ逆変換（ＩＤＦ
Ｔ）を、（式６）を適用して行い、ブロック毎に概略元
の３次元数値データを復元する。以上の（１）（２）、
（３）を３次元圧縮データのブロック毎に繰り返し計算
を行い概略元の３次元数値データをそれぞれ復元するこ
とが可能となる。
Ｔ）を、（式６）を適用して行い、ブロック毎に概略元
の３次元数値データを復元する。以上の（１）（２）、
（３）を３次元圧縮データのブロック毎に繰り返し計算
を行い概略元の３次元数値データをそれぞれ復元するこ
とが可能となる。
【００４８】図９は、本発明の通信データの作成フロー
チャートを示す。これは、既述した図２のＳ５の通信デ
ータの作成の詳細フローチャートである。図９におい
て、Ｓ３１は、配列のサイズを設定する。これは、３次
元データの全体の配列のサイズを設定する。
チャートを示す。これは、既述した図２のＳ５の通信デ
ータの作成の詳細フローチャートである。図９におい
て、Ｓ３１は、配列のサイズを設定する。これは、３次
元データの全体の配列のサイズを設定する。
【００４９】Ｓ３２は、圧縮後のデータのサイズを設定
する。Ｓ３３は、フロックサイズを設定する。これは、
既述した図６のＳ２４のブロックサイズを設定する。
する。Ｓ３３は、フロックサイズを設定する。これは、
既述した図６のＳ２４のブロックサイズを設定する。
【００５０】Ｓ３４は、圧縮後のデータを設定する。こ
れは、圧縮後のデータを、Ｓ３３で設定したブロックサ
イズ内に設定する。Ｓ３５は、終わりか判別する。ＹＥ
Ｓの場合には、Ｓ３６に進む。ＮＯの場合には、Ｓ３２
に戻り繰り返す。
れは、圧縮後のデータを、Ｓ３３で設定したブロックサ
イズ内に設定する。Ｓ３５は、終わりか判別する。ＹＥ
Ｓの場合には、Ｓ３６に進む。ＮＯの場合には、Ｓ３２
に戻り繰り返す。
【００５１】Ｓ３６は、全ブロックサイズを計算して設
定する。以上によって、通信データを作成することが可
能となる。図１０は、本発明の伸長フローチャートを示
す。これは、既述した図２のＳ８の伸長の詳細フローチ
ャートである。
定する。以上によって、通信データを作成することが可
能となる。図１０は、本発明の伸長フローチャートを示
す。これは、既述した図２のＳ８の伸長の詳細フローチ
ャートである。
【００５２】図１０において、Ｓ４１は、配列サイズを
元に配列を作成する。これは、既述した図９のフローチ
ャートに従い作成した通信データ中のＳ３１で設定した
全体の配列のサイズを取り出し、設定する（メモリ上の
当該サイズの配列の枠を作成する）。
元に配列を作成する。これは、既述した図９のフローチ
ャートに従い作成した通信データ中のＳ３１で設定した
全体の配列のサイズを取り出し、設定する（メモリ上の
当該サイズの配列の枠を作成する）。
【００５３】Ｓ４２は、ブロックサイズＬ，Ｍ，Ｎを元
にブロックごとに伸長する。これは、通信データ中から
ブロック毎に３次元圧縮データを取り出し、ブロックサ
イズＬ，Ｍ，Ｎを元に既述した図８の（ｂ）の（式
４）、（式５）、（式６）に従い、ブロック毎に概略元
の３次元データを復元する。
にブロックごとに伸長する。これは、通信データ中から
ブロック毎に３次元圧縮データを取り出し、ブロックサ
イズＬ，Ｍ，Ｎを元に既述した図８の（ｂ）の（式
４）、（式５）、（式６）に従い、ブロック毎に概略元
の３次元データを復元する。
【００５４】Ｓ４３は、差分データか判別する。ＹＥＳ
の場合には、Ｓ４４で配列に加算して元の３次元データ
に復元し、Ｓ４６に進む。一方、ＮＯの場合には、差分
データでないと判明したので、Ｓ４５で配列にそのまま
格納し、Ｓ４６に進む。
の場合には、Ｓ４４で配列に加算して元の３次元データ
に復元し、Ｓ４６に進む。一方、ＮＯの場合には、差分
データでないと判明したので、Ｓ４５で配列にそのまま
格納し、Ｓ４６に進む。
【００５５】Ｓ４６は、終わりか判別する。ＹＥＳの場
合には、終了する。ＮＯの場合には、次のブロックにつ
いてＳ４２以降を繰り返す。以上によって、受信した通
信データをもとにブロック毎に３次元圧縮データを（式
４）、（式５）、（式６）によって伸長して復元し、差
分データのときは配列中の前のデータに加算し、差分デ
ータでないとき新たな配列に格納することを繰り返し、
概略元の３次元数値データに復元することが可能とな
る。
合には、終了する。ＮＯの場合には、次のブロックにつ
いてＳ４２以降を繰り返す。以上によって、受信した通
信データをもとにブロック毎に３次元圧縮データを（式
４）、（式５）、（式６）によって伸長して復元し、差
分データのときは配列中の前のデータに加算し、差分デ
ータでないとき新たな配列に格納することを繰り返し、
概略元の３次元数値データに復元することが可能とな
る。
【００５６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
時系列の３次元データを所定ブロックに分割し差分デー
タを非可逆性の高圧縮率の圧縮を行って伝送あるいは記
録し、受信あるいは読み出して元の時系列の３次元デー
タに復元し任意の視点などから可視化を行って３次元画
像を表示する構成を採用しているため、元の３次元実数
値データに比してデータ量を大幅に削減しかつ任意の視
点からの画像表示を極めて高速に行うことができる。こ
れにより、スーパーコンピュータ上で３次元流体解析な
どを行った解析結果の３次元実数値データを、極めて少
ないデータ量で回線上を短時間に転送し、受信側でこれ
を概略元の３次元実数値データに復元し任意の視点から
の３次元画像に加工して表示することが可能となり、３
次元流体解析結果やその途中経過を受信側で迅速かつ少
ないデータ転送量でしかも受信側で任意の視点からの３
次元画像に加工して表示することが可能となった。ま
た、３次元実数値データをＣＲ−ＲＯＭなどに記録する
場合でも極めてデータ量を削減して多くの３次元実数値
データを記録することが可能となる。
時系列の３次元データを所定ブロックに分割し差分デー
タを非可逆性の高圧縮率の圧縮を行って伝送あるいは記
録し、受信あるいは読み出して元の時系列の３次元デー
タに復元し任意の視点などから可視化を行って３次元画
像を表示する構成を採用しているため、元の３次元実数
値データに比してデータ量を大幅に削減しかつ任意の視
点からの画像表示を極めて高速に行うことができる。こ
れにより、スーパーコンピュータ上で３次元流体解析な
どを行った解析結果の３次元実数値データを、極めて少
ないデータ量で回線上を短時間に転送し、受信側でこれ
を概略元の３次元実数値データに復元し任意の視点から
の３次元画像に加工して表示することが可能となり、３
次元流体解析結果やその途中経過を受信側で迅速かつ少
ないデータ転送量でしかも受信側で任意の視点からの３
次元画像に加工して表示することが可能となった。ま
た、３次元実数値データをＣＲ−ＲＯＭなどに記録する
場合でも極めてデータ量を削減して多くの３次元実数値
データを記録することが可能となる。
【図１】本発明のシステム構成図である。
【図２】本発明の動作説明フローチャートである。
【図３】本発明の差分データの作成フローチャートであ
る。
る。
【図４】本発明の３次元データ例である。
【図５】本発明の差分データの説明図である。
【図６】本発明の圧縮フローチャートである。
【図７】本発明の圧縮説明図である。
【図８】本発明の圧縮・伸長説明図である。
【図９】本発明の通信データの作成フローチャートであ
る。
る。
【図１０】本発明の伸長フローチャートである。
１：計算サーバ ２：ソルバープログラム ３：数値計算手段 ４：データ圧縮手段 ５：データ通信手段 １１：表示計算機 １２：可視化プログラム １３：データ通信手段 １４：データ伸長手段 １５：データ表示手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉川 広幸 長野県長野市大字鶴賀字鍋屋田1403番地３ 株式会社富士通長野システムエンジニア リング内
Claims (7)
- 【請求項１】３次元データを圧縮する３次元データ圧縮
装置において、 ３次元データを所定のブロックに分割してブロック毎に
非可逆性の高圧縮率の圧縮を行う手段と、 ３次元データを構成する配列サイズ、上記圧縮後のブロ
ックのサイズ、および上記圧縮データを出力する手段と
を備えたことを特徴とする３次元データ圧縮装置。 - 【請求項２】上記３次元データを所定のブロックに分割
してブロック毎に非可逆性の高圧縮率の圧縮を行う際
に、前回との差分をもとに圧縮を行う手段を備えたこと
を特徴とする請求項１記載の３次元データ圧縮装置。 - 【請求項３】非可逆性の高圧縮率で圧縮した３次元圧縮
データを伸長する３次元データ伸長装置において、 入力された非可逆性の高圧縮率で圧縮した３次元圧縮デ
ータ中から取り出した全体の配列サイズをもとに配列を
作成し、取り出したブロックのサイズをもとにブロック
毎に取り出した圧縮データを伸長し、伸長した３次元デ
ータを配列に設定する手段を備えたことを特徴とする３
次元データ復元装置。 - 【請求項４】上記取り出したブロックのサイズをもとに
ブロック毎に取り出した圧縮データを伸長して元の３次
元データを復元した際に、差分データであったときに前
回の該当配列に加算し、一方、差分データでなかったと
きに配列に格納する手段を備えたことを特徴とする請求
項３記載の３次元データ復元装置。 - 【請求項５】上記伸長した３次元データをもとに指定さ
れた視点をもとに３次元画像を生成することを特徴とす
る請求項３あるいは請求項４記載の３次元データ伸長装
置。 - 【請求項６】３次元データを所定のブロックに分割して
ブロック毎に非可逆性の高圧縮率の圧縮を行う手段と、 ３次元データを構成する配列サイズ、上記圧縮後のブロ
ックのサイズ、および上記圧縮データを出力する手段と
をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコン
ピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 【請求項７】入力された非可逆性の高圧縮率で圧縮した
３次元圧縮データ中から取り出した全体の配列サイズを
取り出して配列を作成し、取り出したブロックのサイズ
をもとにブロック毎に取り出した圧縮データを伸長し、
伸長した３次元データを配列に設定する手段とをコンピ
ュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ
読み取り可能な記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1628298A JPH11215496A (ja) | 1998-01-29 | 1998-01-29 | ３次元データ圧縮装置、３次元データ復元装置および記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1628298A JPH11215496A (ja) | 1998-01-29 | 1998-01-29 | ３次元データ圧縮装置、３次元データ復元装置および記録媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11215496A true JPH11215496A (ja) | 1999-08-06 |
Family
ID=11912207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1628298A Withdrawn JPH11215496A (ja) | 1998-01-29 | 1998-01-29 | ３次元データ圧縮装置、３次元データ復元装置および記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11215496A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100740688B1 (ko) * | 2001-06-15 | 2007-07-18 | 노바텍 마이크로일렉트로닉스 코포레이션 | 3차원 디스플레이장치의 컬러코드를 디코딩하는 회로 및방법 |
| JP2011530234A (ja) * | 2008-07-31 | 2011-12-15 | マイクロソフト コーポレーション | 大規模なデータストレージのための効率的な列ベースデータの符号化 |
| WO2015015630A1 (ja) * | 2013-08-02 | 2015-02-05 | 株式会社日立製作所 | データ転送システム及び方法 |
| CN106504333A (zh) * | 2016-10-14 | 2017-03-15 | 海尔集团技术研发中心 | 一种实现三维模型在线快速浏览的方法和系统 |
| WO2019216434A1 (ja) * | 2018-05-11 | 2019-11-14 | パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ | 三次元データ符号化方法、三次元データ復号方法、三次元データ符号化装置、及び三次元データ復号装置 |
| WO2020032248A1 (ja) * | 2018-08-10 | 2020-02-13 | パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ | 三次元データ符号化方法、三次元データ復号方法、三次元データ符号化装置、及び三次元データ復号装置 |
| WO2020071416A1 (ja) * | 2018-10-02 | 2020-04-09 | パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ | 三次元データ符号化方法、三次元データ復号方法、三次元データ符号化装置、及び三次元データ復号装置 |
| WO2020071414A1 (ja) * | 2018-10-02 | 2020-04-09 | パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ | 三次元データ符号化方法、三次元データ復号方法、三次元データ符号化装置、及び三次元データ復号装置 |
| WO2020138463A1 (ja) * | 2018-12-28 | 2020-07-02 | パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ | 三次元データ符号化方法、三次元データ復号方法、三次元データ符号化装置、及び三次元データ復号装置 |
| WO2020175709A1 (ja) * | 2019-02-28 | 2020-09-03 | パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ | 三次元データ符号化方法、三次元データ復号方法、三次元データ符号化装置、及び三次元データ復号装置 |
-
1998
- 1998-01-29 JP JP1628298A patent/JPH11215496A/ja not_active Withdrawn
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100740688B1 (ko) * | 2001-06-15 | 2007-07-18 | 노바텍 마이크로일렉트로닉스 코포레이션 | 3차원 디스플레이장치의 컬러코드를 디코딩하는 회로 및방법 |
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| WO2019216434A1 (ja) * | 2018-05-11 | 2019-11-14 | パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ | 三次元データ符号化方法、三次元データ復号方法、三次元データ符号化装置、及び三次元データ復号装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050405 |