JPS62202270A - Shape data generating method for deformed object - Google Patents

Shape data generating method for deformed object

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JPS62202270A
JPS62202270A JP61043724A JP4372486A JPS62202270A JP S62202270 A JPS62202270 A JP S62202270A JP 61043724 A JP61043724 A JP 61043724A JP 4372486 A JP4372486 A JP 4372486A JP S62202270 A JPS62202270 A JP S62202270A
Authority
JP
Japan
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shape data
processing method
processing
shape
deformation
Prior art date
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Pending
Application number
JP61043724A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takaaki Akimoto
高明 秋本
Kenji Mase
健二 間瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP61043724A priority Critical patent/JPS62202270A/en
Publication of JPS62202270A publication Critical patent/JPS62202270A/en
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Abstract

PURPOSE:To execute the soft and general-use shape deformation by referring to a table, obtaining the geometrical converting processing method of the shape data of respective parts and processing respectively individually he shape data of respective parts in accordance with the obtained processing method. CONSTITUTION:A shape data storing part 1 stores a divided shape, gives a part name, and then, the part outputs the shape data of the part having the name. Into a processing method storing part 2, the table of a geometrical converting processing to the shape data of respective parts is stored. When the deforming instruction is given to a processing method determining part 3, the determining part 3 refers to the storing part 2 and determines the processing method of the shape data of respective parts. The part name of the determined processing subject is sent to the storing part 1, and the processing method is sent to a shape data processing part 4. The processing part 4 processes the shape data and sends them to a buffer 5. The buffer 5, until all shape data are processed, accumulates them, and outputs the shape data of the deformed condition. Thus, the flexible general-use shape deformation can be executed.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、所定の方法で装置内に数値データとして入力
された動物の体やゴム製品等のように変形が不規則でか
つ各部分が互いに関連して変形する物体の形状データを
処理することで、その物体の変形後の形状データを生成
する方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field to which the Invention Pertains] The present invention is directed to a device that deforms irregularly and has individual parts, such as animal bodies or rubber products, which are input as numerical data into an apparatus using a predetermined method. The present invention relates to a method of generating deformed shape data of an object by processing shape data of the object that deforms in relation to each other.

これは、CAD/CAMや人工的に立体的な濃淡画像を
生成する装置など、計算機を使って形状データを操作し
なければならない分野において必要な技術である。例え
ば2人間を対象物体とすれば、整形外科や歯科などでの
手術後の形状の推定。
This is a necessary technology in fields where shape data must be manipulated using a computer, such as CAD/CAM and devices that artificially generate three-dimensional gradation images. For example, if the target object is two people, the shape of the object after surgery in orthopedic surgery or dentistry can be estimated.

娯楽や教育のための人物像の自動生成2人の動作や表情
からその人物像の再現などを実現するための技術として
2本形状データ生成方法は必要となる。
Automatic generation of human images for entertainment and education A two-shape data generation method is necessary as a technology for reproducing human images based on the movements and facial expressions of two people.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、形状データを扱う装置において2例えば人間の顔
のように不規則に形が変る物体の変形後の形状データを
生成する方法としては9例えば口を開けたときのあごや
唇の形状のようにある部分の変形後の形状データを予め
用意しておき、もとの形状データ中の該当する部分のデ
ータを用意しておいた形状データで置き換える方法など
しかなかった。
Conventionally, in devices that handle shape data, there are 2 methods for generating shape data after deformation of an object whose shape changes irregularly, such as a human face9. The only method available was to prepare in advance shape data after deformation of a portion located in the area, and then replace the data of the corresponding portion in the original shape data with the prepared shape data.

しかしこの方法では、用意しておかなければならない形
状データが多いことや、変形後の各部分の形状データが
用意されてなければ変形処理が出来ないので、柔軟性が
ない等の欠点があった。
However, this method has drawbacks such as a large amount of shape data that must be prepared, and a lack of flexibility since transformation processing cannot be performed unless the shape data of each part after transformation is prepared. .

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

そこで本発明は、このような欠点を除去し、各部分の変
形後の形状データを多数用意しなくても。
Therefore, the present invention eliminates such drawbacks and eliminates the need to prepare a large amount of shape data after deformation of each part.

柔軟で汎用性のある形状変形が可能な方法を提供するこ
とを目的とする。
The purpose is to provide a method that allows for flexible and versatile shape deformation.

〔発明の特徴と従来技術との差異〕[Characteristics of the invention and differences from the prior art]

このような目的を達成するためには、形状データを、外
部から与えられた変形を指示するデータに基づいて処理
して変形させる方法が有効である。
In order to achieve such a purpose, it is effective to process and transform shape data based on externally given data instructing the transformation.

そこで本発明は、変形が不規則でかつ各部分が関連しな
がら変形する物体の形状を予め適当に分割して各部分ご
とに形状データを持っておき、さらにいくつかの変形指
示に対する各部分の形状データの簡単な幾何学的変換処
理の方法を決めておき、与えられた変形指示に基づいて
各部分の形状データを個別に処理することにより、変形
後の物体の形状データを生成するものである。
Therefore, in the present invention, the shape of an object that deforms irregularly and in relation to each other is divided into appropriate parts in advance, shape data is stored for each part, and furthermore, each part is divided in response to several deformation instructions. This method generates the shape data of the object after deformation by determining a simple geometric transformation processing method for the shape data and processing the shape data of each part individually based on the given transformation instructions. be.

簡単な幾何学的変換処理とは、平行移動1回転。A simple geometric transformation process is one rotation of parallel translation.

伸縮などである。This includes expansion and contraction.

このように、従来技術が、各部分の変形後の形状データ
そのものを何種類か持っていて、それを元のデータとす
り替えることにより変形後の物体全体の形状データを得
ていたのに対して9本発明は、各部分の形状データを個
別に処理することで各部分の変形後の形状データを作り
、それを寄せ集めて変形後の物体全体の形状データを得
ている。
In this way, the conventional technology has several types of shape data after deformation of each part, and by replacing them with the original data, the shape data of the entire object after deformation is obtained. 9 In the present invention, the shape data of each part is processed individually to create the shape data after deformation of each part, and the data are collected to obtain the shape data of the whole object after deformation.

これが、従来技術と大きく異なる点である。This is a major difference from the conventional technology.

〔実施例〕〔Example〕

以下9図面を用いて本発明の詳細な説明する。 The present invention will be described in detail below using nine drawings.

第1図は1本発明を実施するための形状データ生成装置
の一例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a shape data generation device for implementing the present invention.

第1図で、1は1分割された形状を格納する形状データ
格納部で2部分名を与えるとその名前を持つ部分の形状
データを出力する。
In FIG. 1, 1 is a shape data storage unit that stores a shape divided into one part, and when a two-part name is given, the shape data of the part having that name is output.

2は、各部分の形状データに対する幾何学的変換処理の
方法のテーブルを格納している処理方法格納部である。
Reference numeral 2 denotes a processing method storage unit that stores a table of methods for geometric transformation processing for shape data of each part.

3は、変形指示に従って処理方法格納部2を参照し、各
部分の形状データの処理方法を決める処理方法決定部で
ある。
Reference numeral 3 denotes a processing method determining unit that refers to the processing method storage unit 2 in accordance with the transformation instruction and determines a processing method for the shape data of each part.

4は、各部分の形状データを処理して変形させる形状デ
ータ処理部である。
4 is a shape data processing unit that processes and transforms the shape data of each part.

5は、すべての形状データが処理されるまで。5 until all shape data has been processed.

形状データ処理部4から送られてくる形状データを一時
蓄えておくためのバッファである。
This is a buffer for temporarily storing the shape data sent from the shape data processing section 4.

−例として、物体の形状は、第2図に示すように多数の
小さな三角形で表わされているとする。
- As an example, assume that the shape of an object is represented by a large number of small triangles, as shown in FIG.

そして破線を境界として幾つかの部分に分割されている
とする。形状データ格納部1内での具体的な形状データ
は、第3図に示すような、各三角形を構成する3頂点を
格納した表と、第4図に示すような、各部分に含まれる
頂点の座標を格納する表で構成されているとする。
It is assumed that the image is divided into several parts using broken lines as boundaries. The specific shape data in the shape data storage unit 1 includes a table storing the three vertices constituting each triangle as shown in FIG. 3, and vertices included in each part as shown in FIG. Suppose that it consists of a table that stores the coordinates of .

処理方法格納部2には、第5図に示すように変形指示に
対する各部分の処理方法を定めたテーブルが格納されて
いるとする。
Assume that the processing method storage unit 2 stores a table that defines processing methods for each part in response to transformation instructions, as shown in FIG.

処理方法決定部3に入力される変形指示は、具体的には
、処理方法格納部2内のテーブルの項目番号と幾つかの
パラメータ値とする。
Specifically, the modification instructions inputted to the processing method determining unit 3 are an item number of a table in the processing method storage unit 2 and several parameter values.

パラメータは2例えば口を開けるときのあごの回転角度
など、変形の量を表わすものである。
Parameter 2 represents the amount of deformation, such as the rotation angle of the jaw when opening the mouth.

処理方法決定部3は、与えられたテーブルの項目番号か
ら各部分の処理方法を決め、それにパラメータ値で示さ
れる変形量を加えて、形状データ処理部4に送る。
The processing method determining unit 3 determines the processing method for each part from the item number of the given table, adds the amount of deformation indicated by the parameter value, and sends the result to the shape data processing unit 4.

形状データ処理部4では、平行移動1回転および伸縮の
3種類を組み合わせた処理が可能であるとする。
It is assumed that the shape data processing unit 4 is capable of processing that combines three types of translation: one-rotation translation and expansion/contraction.

ここで、平行移動は、第6図に示すように、形状データ
中の頂点座標に、指示された移動ベクトル(矢線で表わ
される)を加える処理である。
Here, the parallel movement is a process of adding a designated movement vector (represented by an arrow) to the vertex coordinates in the shape data, as shown in FIG.

回転は、第7図に示すように、頂点座標を、指示された
回転軸Pを中心として、指示された角度θだけ回転移動
させるように、頂点座標に移動ベクトルを加える処理で
ある。
Rotation, as shown in FIG. 7, is a process of adding a movement vector to the vertex coordinates so that the vertex coordinates are rotated by the designated angle θ around the designated rotation axis P.

伸縮は、処理対象の部分の周辺の3頂点の移動ベクトル
を与え、その移動ベクトルを補間することにより、処理
対象の部分内の頂点位置での移動ベクトルを求め、それ
を各頂点座標に加える処理とする。つまり、第8図に示
すように、対象部分の周辺の3頂点A、B、Cに移動ベ
クトル百、5゜ピを与え、対象部分内のある頂点Xと物
体面から離れた適当な仮想原点Oを結ぶ直線と頂点A、
B。
Expansion/contraction is a process of giving the movement vectors of three vertices around the part to be processed, interpolating those movement vectors, finding the movement vector at the vertex position within the part to be processed, and adding it to the coordinates of each vertex. shall be. In other words, as shown in Fig. 8, a movement vector of 100.5 degrees is given to three vertices A, B, and C around the target part, and a certain vertex X in the target part and an appropriate virtual origin far from the object surface are The straight line connecting O and the vertex A,
B.

Cを通る平面との交点をrとして、三角形X’B C。Triangle X'B C, where r is the intersection with the plane passing through C.

X’CA及びX’ABの面積S I+ S z、 S 
ff+を計算し。
Area of X'CA and X'AB S I+ S z, S
Calculate ff+.

次に頂点Xの移動ベクトルVを次式で求めて、これを頂
点Xの座標に加え、これを対象部分内のすべての頂点に
対して行ない、伸縮処理とする。
Next, the movement vector V of the vertex X is determined using the following equation, this is added to the coordinates of the vertex X, and this is applied to all vertices within the target portion to perform the expansion/contraction process.

以上のように設定されているとして、第1図に示す形状
データ生成装置の動作を説明する。
The operation of the shape data generation device shown in FIG. 1 will be explained assuming that the settings are as described above.

例えば、変形指示として項目番号1.パラメータ値10
が処理方法決定部3に入力されたとする。
For example, as a transformation instruction, item number 1. Parameter value 10
It is assumed that the following is input to the processing method determining unit 3.

処理方法決定部3はテーブルの項目番号1を処理方法格
納部2に送り、そこから各部分の処理方法を得ると共に
、パラメータ値から各処理に必要な回転角度や移動ベク
トルなどの変形量を求める。
The processing method determination unit 3 sends item number 1 of the table to the processing method storage unit 2, obtains the processing method for each part from there, and determines the amount of deformation such as rotation angle and movement vector required for each process from the parameter values. .

ここでは、あごの部分を10度回転、上くちびる。下く
ちびる。はぼの各部分を伸縮処理すると言うように決め
られる。
Here, rotate the chin part 10 degrees and move the upper lip. Lower lips. It is decided that each part of the bow will be expanded or contracted.

伸縮処理に必要な、処理対象部分の周辺にある3頂点の
移動ベクトルは、あごの部分の回転移動で求めることの
できるいくつかの頂点のベクトルと、まったく移動しな
い頂点での移動ベクトル(0,0,0)を使用する。変
形指示によっては。
The movement vectors of the three vertices around the processing target part required for the stretching process are the vectors of several vertices that can be obtained by rotationally moving the jaw part, and the movement vector of a vertex that does not move at all (0, 0,0). Depending on the transformation instructions.

この移動ベクトルをパラメータとして直接与える。This movement vector is directly given as a parameter.

次に処理方法決定部3は、処理対象の部分名を形状デー
タ格納部1に送ると共に、処理方法と回転角度や移動ベ
クトルなどの変形量を形状データ処理部4に送る。
Next, the processing method determining section 3 sends the name of the part to be processed to the shape data storage section 1, and also sends the processing method and the amount of deformation such as the rotation angle and the movement vector to the shape data processing section 4.

形状データ処理部4は、形状データとその処理方法と変
形量を受は取ると、処理方法に従って。
When the shape data processing section 4 receives the shape data, its processing method, and amount of deformation, it processes the shape data according to the processing method.

形状データを処理しバッファ5に送る。The shape data is processed and sent to the buffer 5.

前述したように、ここでの処理とは頂点座標の移動であ
る。バッファ5は処理後の形状データをすべて受は取る
と、頂点座標の表と三角形を構成する頂点番号の表の形
で変形後の物体の形状データを出力する。
As mentioned above, the processing here involves moving the vertex coordinates. When the buffer 5 receives all the processed shape data, it outputs the shape data of the deformed object in the form of a table of vertex coordinates and a table of vertex numbers constituting a triangle.

第9図は、このようにして生成された形状データの一例
である。
FIG. 9 is an example of shape data generated in this manner.

第10図は、上述した実施例の形状データ生成装置の動
作を流れ図で示したものである。
FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the shape data generation device of the above-described embodiment.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように1本発明の形状データ生成方法にお
いては、変形を指示するデータから各部分の形状データ
の処理方法を決める手段を持つことにより、変形が不規
則でかつ各部分が関連して変形する物体の変形後の形状
データを簡単な指示で生成することができる。
As explained above, in the shape data generation method of the present invention, by having means for determining the processing method of the shape data of each part from the data instructing the deformation, the deformation is irregular and each part is related to each other. Shape data of a deformed object after deformation can be generated with simple instructions.

さらに、形状データを分割して、その各部分の形状デー
タを個別に処理する方法をとっているため2個々の処理
を非常に単純にすることができる。
Furthermore, since the shape data is divided and each part of the shape data is processed individually, the processing for each of the two parts can be made very simple.

なお、形状データ処理部4における処理の種類をさらに
増やしたりすれば、さらに容易かつ柔軟に変形する物体
の形状データを生成できる。
Note that by further increasing the types of processing in the shape data processing section 4, shape data of an object that deforms more easily and flexibly can be generated.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例のブロック図、第2図は説明
に使用した形状データ例を示す図、第3図および第4図
は形状データの構造を説明するためのデータ構造の一例
を示す図、第5図は各部分の処理方法を定めたテーブル
の一例を示す図、第6図、第7図および第8図は夫々形
状データの処理方法のなかの平行移動1回転、伸縮の様
子を示す図、第9図は本発明で生成された形状データ例
を示す図、第10図は本発明の処理の流れを示す図であ
る。 第1図中。 1:形状データ格納部 2:処理方法格納部 3:処理方法決定部 4:形状データ処理部 5:バソファ
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an example of shape data used for explanation, and FIGS. 3 and 4 are examples of a data structure for explaining the structure of shape data. Figure 5 is a diagram showing an example of a table that defines the processing method for each part. Figures 6, 7, and 8 are examples of parallel movement, one rotation, and expansion/contraction, respectively, as part of the shape data processing method. FIG. 9 is a diagram showing an example of shape data generated by the present invention, and FIG. 10 is a diagram showing the processing flow of the present invention. In Figure 1. 1: Shape data storage unit 2: Processing method storage unit 3: Processing method determining unit 4: Shape data processing unit 5: Bath sofa

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 数値で表わされている物体の形状データを処理して当該
物体が変形した状態の形状データを生成する装置におい
て、いくつかの部分に分割された当該物体の形状データ
と、当該物体全体のいくつかの変形に対する前記各部分
の形状データ個々の幾何学的変換処理の方法を格納した
テーブルを予め用意し、当該物体全体の変形指示が与え
られると、前記テーブルを参照して前記各部分の形状デ
ータの幾何学的変換処理の方法を求め、求めた処理方法
に従って前記各部分の形状データをそれぞれ個々に処理
することを特徴とする変形物体の形状データ生成方法。
In a device that processes shape data of an object expressed numerically to generate shape data of a deformed state of the object, the shape data of the object divided into several parts and the number of parts of the whole object are processed. A table is prepared in advance that stores the geometrical transformation processing method for the shape data of each part for the deformation, and when an instruction to deform the entire object is given, the shape of each part is determined by referring to the table. 1. A method for generating shape data for a deformed object, comprising determining a method for geometrical transformation processing of data, and processing the shape data of each portion individually according to the determined processing method.
JP61043724A 1986-02-28 1986-02-28 Shape data generating method for deformed object Pending JPS62202270A (en)

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JP (1) JPS62202270A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01205277A (en) * 1987-10-09 1989-08-17 Hitachi Ltd Computer graphic display device
WO1990010272A1 (en) * 1989-03-02 1990-09-07 Fanuc Ltd Three-dimensional parametric modeling method
JPH03144868A (en) * 1989-10-31 1991-06-20 Nec Corp Object deforming method
JPH06342459A (en) * 1990-11-06 1994-12-13 Biomech Corp Of America Method and system for cad

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