KR100357269B1

KR100357269B1 - 이미지 처리 장치 및 방법과 저장 매체

Info

Publication number: KR100357269B1
Application number: KR1020000010030A
Authority: KR
Inventors: 이와데다까시; 우에다류따
Original assignee: 가부시키가이샤 세가
Priority date: 1999-03-02
Filing date: 2000-02-29
Publication date: 2002-10-18
Also published as: DE60023970D1; EP1033682B1; CN1265502A; KR20010006717A; DE60023970T2; CN1143245C; TW516004B; US6151026A; EP1033682A3; EP1033682A2; JP3804328B2; JP2000251094A

Abstract

윤곽을 드로잉하는 애니메이션에서의 평면 화상 등의 모델을 고속으로 생성하기 위한 이미지 처리 장치 및 이미지 처리 방법이 제안되어 있다. 본 이미지 처리 장치에서는, 컴퓨터 그래픽을 이용하여 3차원 좌표 공간에 다각형 모델을 생성하는 경우, 다각형의 법선 벡터들이 외측을 향하는 제1 모델과, 제1 모델을 포함하고, 다각형의 법선 벡터들이 내측을 향하는 제2 모델이 단일 모델로서 합성된다. 은폐면 제거 처리 시에 다각형의 법선 벡터 방향을 이용하여 다각형이 디스플레이되어야 하는 지가 판정된다. 즉, 다각형의 법선 벡터가 시점 방향으로 연장하는 성분을 포함하면 해당 다각형을 디스플레이하고, 다각형의 법선 벡터가 시점 방향과 반대 방향으로 연장하는 성분을 포함하면 해당 다각형을 디스플레이하지 않는다. 그 결과, 제1 모델의 윤곽으로서 제2 모델이 표현된다.

Description

이미지 처리 장치 및 방법과 저장 매체{IMAGE PROCESSING APPARATUS AND IMAGE PROCESSING METHOD}

본 발명은 컴퓨터 그래픽용 이미지 처리 장치 및 이미지 처리 방법에 관한 것이다.

컴퓨터 그래픽을 이용한 이미지 처리에서는, 통상적으로, 3차원 좌표 공간에 다각형 모델을 생성하고, 그 다각형 모델에 대해 은폐면(hidden surface) 제거 및 음영(shading) 처리를 행한다. 이와 같이 하여 얻게 된 모델은 2차원의 좌표를 갖는 모델로 변환된 후 배경 화면 상에 중첩(superimpose)된다. 이 경우, 배경 화면 상에서 모델을 강조시키기 위해 그 모델의 데이터에 대해 특수한 계산을 행하여 모델의 계조(gray scaling)를 단순화하거나 모델에 윤곽(outline)을 부가시킨다.

예를 들어, 3차원 컴퓨터 그래픽(3D-CG) 영상을 작성하는 데 사용되는 소프트웨어의 경우, 3차원 좌표 공간에서의 다각형 모델을 2차원 화면 상으로 투영하고, 투영된 모델과 배경 화면 간의 경계를 계산하며, 지정된 폭을 갖는 선을 그 경계에 따라 드로잉(drawing)하여 윤곽을 생성한다.

상술된 바와 같이, 종래의 3차원 컴퓨터 그래픽에서는, 윤곽을 생성해야 하는 3차원 다각형 모델의 부분들을 추출하고, 지정된 폭을 갖는 선을 그 추출된 부분들에 드로잉함으로써, 모델의 윤곽을 생성하는 처리를 행한다. 따라서, 윤곽을 생성해야 하는 다각형 모델의 부분들을 식별하기 위해 행해지는 계산에 대한 부담이 가중되어, 윤곽을 생성하는 처리에 오랜 시간이 걸리게 된다.

그러나, 예를 들어, 컴퓨터 그래픽을 이용하는 게임기의 경우에, 모델들은 게임자가 입력하는 명령에 따라 실시간으로 변화되어야 한다. 그런데, 종래의 윤곽 생성 방법에 따르면, 윤곽은 변화하는 모델들 간의 경계를 계산함으로써 생성되므로, 이에 요구되는 계산에 오랜 시간이 걸리게 된다. 따라서, 모델이 게임자에 의한 조작에 바로 응답하는 것이 중요한 게임기의 경우에는, 모델의 윤곽을 생성하는 처리를 실시간으로 행할 수 없게 된다.

또한, 종래의 방법에 따르면, 윤곽은 모델과 카메라 간의 거리에 관계없이, 지정된 폭을 갖는 선을 모델과 배경 화면 간의 경계에 따라 드로잉함으로써 생성되므로, 윤곽의 선폭을 변경시켜도 모델의 원근 뷰(perspective view)를 얻을 수 없다.

따라서, 본 발명의 목적은 윤곽을 드로잉하는 애니메이션에서의 평면 화상 등의 모델을 고속으로 생성하기 위한 이미지 처리 장치 및 이미지 처리 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 모델의 윤곽의 선폭을 고속으로 변경시키기 위한 이미지 처리 장치 및 이미지 처리 방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적들을 달성하기 위해, 다각형의 법선 벡터들이 외측으로 향하는 제1 모델과, 제1 모델을 포함하고 다각형의 법선 벡터들이 내측으로 향하는 제2 모델이 단일 모델로서 합성되는, 컴퓨터 그래픽을 이용하여 3차원 좌표 공간에 다각형 모델을 생성하기 위한 이미지 처리 장치 및 이미지 처리 방법이 제공된다.

본 발명에 따르면, 은폐면 제거 처리 시에 다각형의 법선 벡터들의 방향을 이용하여 다각형이 디스플레이되어야 하는 지가 판정된다. 즉, 다각형의 법선 벡터가 시점 방향으로 연장하는 성분을 포함하면 해당 다각형이 디스플레이되지만, 다각형의 법선 벡터가 시점 방향과는 반대 방향으로 연장하는 성분을 포함하면 해당 다각형은 디스플레이되지 않는다. 결과적으로, 제2 모델이 제1 모델의 윤곽으로서 표현된다.

또한, 본 발명에 따르면, 3차원 다각형을 처리하여 윤곽을 생성하고, 2차원 화면 상에 투영된 모델과 배경 화면 간의 경계를 검출하기 위한 계산은 필요로 하지 않으므로, 윤곽을 매우 고속으로 생성할 수 있다.

또한, 3차원 다각형에 윤곽이 부가되므로, 소정의 특수한 계산을 필요로 하지 않고도 카메라 근방에 있는 윤곽 부분은 굵은 선으로 표현되고, 카메라로부터 멀리 있는 윤곽 부분은 얇은 선으로 표현된다. 따라서, 처리 속도를 떨어뜨리지 않고도 모델의 원근 뷰를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 처리 장치를 도시하는 블럭도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에서 수행되는 이미지 처리를 도시하는 흐름도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모델 A의 와이어 프레임을 도시하는 도면.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모델 A의 데이터를 도시하는 도면.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 모델 A의 다각형 Pk를 설명하기 위한 도면.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 모델 B의 데이터를 도시하는 도면.

도 7은 본 발명의 일 실시예에서 모델 B가 모델 A 상에 중첩되는 와이어 프레임을 도시하는 도면.

도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 윤곽의 생성을 설명하기 위한 도면(I).

도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 윤곽의 생성을 설명하기 위한 도면(Ⅱ).

도 10은 모델 B의 법선 방향이 반전되고 모델 A 및 모델 B가 램바트(Lambart)의 법칙이 적용되도록 위치된 디스플레이예를 도시하는 도면.

도 11은 모델 B가 일정 상태로 설정된 디스플레이예를 도시하는 도면.

도 12는 모델 A가 일정 상태로 설정된 디스플레이예를 도시하는 도면.

도 13a 및 도 13b는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이예를 도시하는 도면.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 원근에 대한 디스플레이예를 도시하는 도면.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 윤곽의 변형예를 도시하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: CPU

2: 기하학 프로세서

3: 시스템 메모리

4: CD-ROM

5: 부트 ROM

6: 버스 중재자

7: 렌더링 프로세서

8: 그래픽 메모리

9: 비디오 D/A 변환기

12: 오디오 D/A 변환기

13: 모뎀

지금부터, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 처리 장치를 도시하는 블럭도이다. 고속 이미지 처리를 위해, 본 실시예의 이미지 처리 장치는 기하학(geometry) 처리 및 렌더링(rendering) 처리를 동시에 고속으로 처리하는 복수 개의 프로세서를 포함한다.

CPU(1)는 부트 ROM(5)으로부터 활성화(activation) 프로그램을 판독하고, 시스템 메모리(3)로부터 시스템 프로그램을 판독하여, 이미지 처리 장치를 초기화시킨다. 또한, CPU(1)는 CD-ROM(4)으로부터 응용 프로그램을 판독하여, 이미지 처리 장치의 제어를 행하면서 이 응용 프로그램을 실행시킨다.

기하학 프로세서(2)는 다각형에 대한 3차원 좌표 데이터의 고속 처리를 행하는 프로세서이다. 기하학 프로세서(2)는 CPU(1)로부터 다각형 좌표 데이터를 수신하여, 이들 데이터에 모델의 이동이나 회전에 대한 처리를 행하고, 다각형의 법선 벡터를 계산하여 클립핑(clipping) 및 시야(field of view) 변환을 행한다.

후술되는 바와 같이, 본 실시예의 이미지 처리 장치에서는, 3차원 다각형 모델에 대한 윤곽 처리를, 렌더링 프로세서(7)가 모델을 렌더링하기 전에 행한다. 따라서, 윤곽을 매우 고속으로 생성할 수 있다.

렌더링 프로세서(7)는 모델을 고속으로 렌더링하고, 기하학 프로세서(2)로부터 수신된 다각형 데이터에 대한 은폐면 제거 처리 및 음영 처리를 행하는 프로세서이다. 본 실시예의 이미지 처리 장치에서는, 렌더링 프로세서(7)에 의한 휘도 파라미터의 지정에 의해 윤곽의 휘도가 고속으로 설정된다.

렌더링 프로세서(7)에 의해 처리된 모델의 데이터는 각 화면별로 그래픽 메모리(8)에 저장되고, 비디오 D/A 변환기(9)에 의해 비디오 신호로 변환된다. 그 다음, 비디오 신호는 텔레비전 모니터(도시되지 않음) 상에 디스플레이된다.

오디오 프로세서(10)는 CD-ROM(4)으로부터 음악 데이터를 판독하고, 또한 오디오 메모리(11)로부터 사용자의 제어 조작에 대응하는 효과음에 대한 데이터를 판독한다. 이들 오디오 데이터는 오디오 D/A 변환기(12)에 의해 아날로그 신호로 변환되고, 이 아날로그 신호는 텔레비전 모니터나 오디오 장치(도시되지 않음)로 출력된다.

버스 중재자(6)는 어느 프로세서가 버스 사용권을 부여받게 될 것인지를 결정한다. 즉, 본 실시예의 이미지 처리 장치에서는, CPU(1) 및 렌더링 프로세서(7)를 포함한 복수 개의 프로세서가 단일의 버스를 공유하므로, 버스 중재자(6)는 CPU(1)가 전송한 데이터가 렌더링 프로세서(7)가 전송한 데이터와 충돌되지 않도록 버스 사용권을 관리 및 중재한다.

모뎀(13)은 전화선을 통해 데이터를 교환하는 변조기/복조기로서, 모듈러 잭(도시되지 않음)에 접속된다. 도 1의 버스 중재자(6)에 접속된 주변 장치들은 이미지 처리 장치 또는 제어기로부터 분리될 수 있는, 예를 들어 (도시되지 않은) 제어기의 키 조작용의 스위치, 백업 메모리, 디스플레이 장치, 및 포인팅 디바이스 등을 포함한다.

지금부터, 도 2에 도시된 흐름도와 도 3 내지 도 14에 도시된 디스플레이예 및 데이터예를 참조하여 본 실시예에 따른 이미지 처리에 대해 설명한다. 도 3 내지 도 14에 예시된 바와 같이, 각각의 과정을 설명하기 위해서, 각 과정을 구분하여 모델을 생성하고 2차원 화면 상으로 투영하여 디스플레이한다. 그러나, 실제의 각 과정에서는 3차원 좌표 데이터가 이용되고, 모델을 2차원 화면 상으로 투영하는 처리는 모든 과정들이 완료된 후 기하학 프로세서(2)에 의해 행하여진다.

도 2의 흐름도에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 이미지 처리 장치는 CPU(1)가 CD-ROM(4)으로부터 모델 A (게임을 위한 캐릭터 모델 등)의 데이터를 판독하고 (S1), 그 데이터를 기하학 프로세서(2)에 전송함으로써 개시된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 모델 A는 측면으로 연장하는 뿔(角)을 갖는 구면체로서 다각형 P1 내지 Pn으로 구성되는 것으로 가정한다. 또한, CD-ROM(4)으로부터 판독된 모델 A의 데이터는 각각의 다각형의 정점에 대한 좌표, 법선 벡터, 컬러, 및 투명도인 것으로 가정한다. 정점 좌표는 모델 A의 무게 중심을 원점으로 하는 국부 좌표값이다.

도 5는 모델 A의 다각형 Pk를 도시하는 도면이다. 다각형 Pk는 정점 Vk1 내지 Vk4와, 그 시작점이 정점 Vk1 내지 Vk4인 법선 벡터 nk1 내지 nk4로 구성된다. 모델 A가 모델 A의 외부에 있는 한 점으로부터 관찰되는 것으로 가정하므로, 정점의 법선 벡터들은 모델 A의 외측에 있는 점들을 향한다. 다각형 Pk의 법선 벡터 nk는, 예를 들어, 정점의 법선 벡터 nk1 내지 nk4를 평균함으로써 계산된다.

다음으로, 기하학 프로세서(2)는 모델 A보다 한 사이즈 큰 3차원 모델 B를 작성한다 (S2). 도 6은 모델 A를 일정 비율로 확대시켜 얻은 모델 B의 데이터를 도시하는 도면이다. 모델 A의 다각형의 정점 좌표들은 모델 A의 무게 중심을 원점으로 하는 국부 좌표값이므로, 모델 B의 정점 좌표들은 모델 A의 정점 좌표들의 ·배이다. 후술되는 바와 같이, 모델 A 전체를 일정 비율로 확대시키는 대신, 모델 A의 일부에 대한 확대 비율을 변경시킬 수 있다는 것에 주목할 필요가 있다. 예를 들어, 모델 A의 뿔에 대한 확대 비율을 크게 하면 뿔을 강조할 수 있다.

이어서, 모델 B를 모델 A 상에 중첩시킨다 (S3). 즉, 기하학 프로세서(2)는 모델 A 및 모델 B의 방향을 변경시키지 않고서도 세계 좌표계에서 모델 B의 무게 중심을 모델 A의 무게 중심과 일치시킨다. 모델 B가 모델 A 상에 중첩된 상태가 도 7에 도시되어 있다.

이 경우, 모델 A 상에 모델 B를 중첩시킨다는 것은 기하학 프로세서(2)에 의해 모델 B의 데이터가 모델 A의 데이터에 링크된다는 것을 의미한다. 즉, 모델 B의 데이터가 모델 A의 데이터에 소정의 관계로 함께 결합되므로, 모델 B는, 예를 들어 모델 A가 세계 좌표 공간에서 이동할 때 모델 A와 연동한다.

도 7의 예에서는, 모델 B의 무게 중심이 모델 A의 무게 중심과 일치된다. 그러나, 모델 B의 무게 중심은 모델 A의 무게 중심과 단지 소정의 관계를 가지면 될 뿐이다. 모델 B의 무게 중심이 모델 A의 무게 중심보다 약간 위에 위치되면, 모델 A의 상부의 윤곽은 두껍게 되므로, 모델 A의 상부가 강조될 수 있다.

다음으로, 모델 A 및 모델 B를 다각형 모델로서 사용하여 (S4), 기하학 프로세서(2)는 모델 B의 다각형의 법선 벡터들의 방향을 반전시킨다. 렌더링 프로세서에 의해 은폐면 제거 처리 시에 다각형의 법선 벡터 방향을 이용하여 해당 다각형을 디스플레이해야 하는 지가 판정된다. 상세히 기술하자면, 렌더링 프로세서(7)는 다각형의 법선 벡터가 시점 방향으로 연장하는 성분을 포함할 때는 해당 다각형을 디스플레이하고, 법선 벡터가 시점과 반대 방향으로 연장하는 성분을 포함할 때는 해당 다각형을 디스플레이하지 않는다. 그러므로, 모델 B는 모델 A의 윤곽으로서 이용된다.

지금부터는 도 8a, 도 8b, 도 9a, 및 도 9b를 참조하여, 이러한 처리에 대해 모델 A 및 모델 B를 단순화시켜 설명한다. 도 8a에는, 다각형의 법선 벡터가 외측을 향하는 구 형상의 모델 A가, 모델 A보다 한 사이즈 크고 다각형의 법선 벡터가 내측을 향하는 구 형상의 모델 B에 포함되어 있다.

도 8b는 모델 B의 외부에 있는 시점(15)에서 모델 A 및 모델 B를 관찰할 때 디스플레이되는 다각형을 도시하는 도면이다. 모델 A의 법선 벡터들은 외측을 향하고 있으므로, 법선 벡터들이 시점 방향으로 연장하는 성분을 포함하는 다각형 즉, 시점(15)에 가까이 있는 측의 반구 부분(16)은 디스플레이되고, 법선 벡터들이 시점 방향과 반대 방향으로 연장하는 성분을 포함하는 다각형 즉, 시점(15)에서 멀리 있는 측의 반구 부분(17)은 디스플레이되지 않는다.

모델 B의 법선 벡터들은 내측을 향하고 있으므로, 법선 벡터들이 시점 방향으로 연장하는 성분을 포함하는 다각형 즉, 시점(15)에서 멀리 있는 측의 반구 부분(18)은 디스플레이되고, 법선 벡터들이 시점 방향과 반대 방향으로 연장하는 성분을 포함하는 다각형 즉, 시점(15)에 가까이 있는 측의 반구 부분(19)은 디스플레이되지 않는다.

도 9a는 모델 B의 외부에 있는 시점에서 모델 A 및 모델 B를 관찰할 때 디스플레이되는 다각형을 도시하는 도면이다. 모델 A의 경우에는, 법선 벡터들이 시점 방향으로 연장하는 성분을 포함하고 시점(15)에 가까이 있는 측의 반구 부분(16)이 디스플레이된다. 모델 B의 경우에는, 시점(15)에서 멀리 있고 시점(15)에 대해 모델 A에 의해 은폐되는 부분인 반구 부분(18)을 제거함으로써 얻어지는 반구 부분들(20 및 21)이 디스플레이된다.

도 9b는 모델 A 및 모델 B가 시점(15)에서 관찰될 때의 2차원 화면 좌표 디스플레이예를 도시하는 도면이다. 도 9b에 도시된 바와 같이, 모델 A의 경우에는, 시점(15)에 가까이 있는 다각형들은 통상의 디스플레이와 동일하게 디스플레이된다. 모델 B의 경우에는, 모델 A의 외측의 부분만이 디스플레이되어, 모델 B가 모델 A의 윤곽으로서 디스플레이된다.

도 10은 도 7의 모델 A 및 모델 B에 대해 상기 처리를 수행한 디스플레이예를 도시하는 도면이다. 렌더링 프로세서(7)는 광원으로 인한 음영을 은폐면 제거 처리된 모델에 부가시키는 처리를 행한다. 도 10의 디스플레이예는 음영 처리의 결과로서 모델 A 및 모델 B 모두 광원에 의해 영향을 받는 상태(램바트(Lambart) 상태)를 도시한다.

상술된 바와 같이, 모델 A의 경우에는, 다각형의 법선 벡터가 외측을 향하고 있으므로, 모델 A의 시점측에서의 다각형들은 통상의 디스플레이와 동일하게 디스플레이되고, 시점에 가장 근접한 측에 대향하는 측의 다각형들은 은폐면으로 간주되어 디스플레이되지 않는다. 모델 B의 경우에는, 다각형의 법선 벡터가 내측을 향하고 있으므로, 시점에 가장 근접한 측에 대향하는 측의 모델 B의 다각형들이 디스플레이되는 방식은 통상의 디스플레이에 사용되는 방식과는 반대이고, 시점측의 다각형들은 은폐면으로 간주되어 디스플레이되지 않는다. 시점에 가장 근접한 측에 대향하는 측에 있고 모델 A에 의해 은폐된 모델 B의 다각형들은 은폐면의 법선 제거 처리 후에 디스플레이되지 않는다. 그 결과, 모델 B는 모델 A의 윤곽 부근에 있게 되도록 표현된다.

도 10에서는, 화면의 상방에 광원이 위치하는 것으로 가정하여 음영 처리를 행하여, 광원을 향하는 모델 A의 상면의 휘도는 높고, 광원에서 떨어져 있는 하면의 휘도는 낮다. 모델 B의 다각형의 법선 벡터는 내측을 향하고 있어, 모델 B는 모델 A를 커버하는 "사발(bowl)" 모양이 되므로, 모델 B의 상부의 휘도는 광원으로부터 광을 수신하지 않으므로 낮게 되고, 하부는 광원으로부터 약간 광을 수신하므로 조명된다.

다음으로, 모델 B를 광원에 의해 영향을 받지 않는 상태(일정 상태(constant state))에 둔다 (S5). 이 디스플레이가 도 11에 도시되어 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 모델 B는 광원에 영향을 받지 않으므로, 모든 부분들은 광원 및 카메라의 위치에 관계없이 동일한 휘도를 갖고, 모델 A의 윤곽으로서 디스플레이된다. 모델 B의 경우에는 광원에 영향을 받지 않는 일정한 휘도이면 좋고, 모델 B가 흑색 또는 청색 등의 단일 컬러로서 디스플레이되므로, 이 컬러를 부분적으로 변화시킴으로써 깊이를 표시할 수 있다는 것에 주목할 필요가 있다.

다음으로, 모델 A를 광원에 의해 영향을 받지 않는 상태(일정 상태)에 둔다 (S6). 이 디스플레이가 도 12에 도시되어 있다. 모델 A가 광원에 영향을 받지 않고 일정한 휘도를 갖는 단일의 컬러로서 나타나므로, 모델 A와 모델 B의 합성으로 생성된 모델은 다른 컴퓨터 그래픽 모델들과는 달리, 스케치 또는 애니메이션 등의 특수 표현에 사용된다.

다음으로, 렌더링 프로세서(7)는 모델 A와 모델 B의 합성으로 생성된 모델을 배경 화면 상에 중첩시킨다 (S7). 도 13a는 윤곽이 부가된 모델이 본 실시예에서 행하여진 이미지 처리를 통해 배경 화면 상에 중첩된 디스플레이예를 도시하는 도면이고, 도 13b는 비교예로서, 윤곽을 갖지 않는 모델이 배경 화면 상에 중첩된 디스플레이예를 도시하는 도면이다. 도 13a에 도시된 바와 같이, 윤곽은 모델을 강조하고 배경과 분리시키는 기능을 가지며, 특히 컴퓨터 그래픽을 이용하는 게임기에서는 2차원으로 표현되는 캐릭터 모델을 3차원으로 표현되는 배경에 위치시킬 때 모델을 생동감 있게 강조할 수 있다.

지금부터, 본 실시예의 이미지 처리를 위한 특수 효과에 대해 설명한다. 도 14는 모델 A 및 모델 B가 광원에 의해 영향을 받지 않으면서도 모델 A 및 모델 B에 대한 원근이 강조된 디스플레이예를 도시하는 도면이다. 상세히 기술하자면, 3차원 좌표 공간에서, 모델 B는 모델 A에 비해 일정 비율로 확대된 것이므로, 기하학 프로세서(2)가 통상의 투시 변환을 행함으로써, 카메라 근방의 윤곽은 두껍게 되고 카메라에서 떨어져 있는 윤곽은 얇게 된다.

그러므로, 본 실시예의 이미지 처리에서는 특수한 계산을 필요로 하지 않고도 카메라 근방의 윤곽은 두껍게 되고 카메라에서 떨어져 있는 윤곽은 얇게 되므로, 모델의 원근을 속도 저하없이 강조할 수 있다.

도 15는 본 실시예의 이미지 처리에서 모델 B의 한 부분을 변형시킨 일례를 도시하는 도면이다. 즉, 모델 A보다 한 사이즈 큰 모델 B를 작성하는 도 2의 단계 S2 처리에서, 도 15에서 원(31)으로 둘러싸인 부분의 확대 비율은 다른 부분의 확대 비율보다 높다. 모델 A의 소망하는 부분의 윤곽은 모델 A의 일부에 대한 확대 비율을 증가시킴으로써 두껍게 될 수 있어, 통상의 모델로부터 강조된 뷰가 있는 모델 A를 작성할 수 있다.

상술된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 윤곽을 드로잉하는 애니메이션에서의 평면 화상 등의 모델을 신속하게 생성하고, 모델 윤곽의 선폭을 신속하게 변경시키는 이미지 처리 장치 및 이미지 처리 방법을 제공할 수 있다.

Claims

컴퓨터 그래픽을 이용하여 3차원 좌표 공간에 다각형 모델을 생성하기 위한 이미지 처리 장치에 있어서,

저장 매체로부터 판독한 제1 모델의 데이터를 이용하여 상기 제1 모델을 소정의 비율로 확대시킴으로써 제2 모델을 생성하고, 상기 제2 모델의 다각형의 법선 벡터들의 방향을 반전시키며, 상기 제1 모델을 상기 제2 모델로 둘러싸기 위한 기하학(geometry) 수단; 및

상기 기하학 수단에 의해 처리된 상기 제1 모델 및 상기 제2 모델에 대해 렌더링(rendering)을 수행하기 위한 렌더링 수단

을 포함하는 이미지 처리 장치.
제1항에 있어서,

상기 기하학 수단은 상기 제1 모델의 무게 중심 또는 정점 데이터를 소정의 관계에 따라 상기 제2 모델의 무게 중심 또는 정점 데이터에 링크시키는 이미지 처리 장치.
제1항에 있어서,

상기 기하학 수단은 상기 제1 모델의 상기 확대 비율을 상기 제1 모델의 부분에 따라 변경하는 이미지 처리 장치.
제1항에 있어서,

상기 기하학 수단은 상기 제2 모델의 데이터를 상기 제1 모델의 데이터에 링크시키는 이미지 처리 장치.
제1항에 있어서,

상기 렌더링 수단은 상기 제2 모델의 휘도를 일정하게 하는 이미지 처리 장치.
제1항에 있어서,

상기 렌더링 수단은 상기 제2 모델을 단일 컬러로 설정하는 이미지 처리 장치.
제5항 또는 제6항에 있어서,

상기 렌더링 수단은 상기 제1 모델의 휘도를 일정하게 하는 이미지 처리 장치.
가상의 3차원 공간에 위치한 3차원 모델의 선택면에 대해 가상 카메라에 의해 얻은 화상을 디스플레이 장치 상에 디스플레이하기 위한 이미지 처리 장치에 있어서,

상기 3차원 모델은 제1 모델을 소정의 비율로 확대시켜 얻은 제2 모델로 상기 제1 모델을 둘러쌈으로써 형성되고, 상기 제2 모델에 대면하는 상기 제1 모델의 표면 및 상기 제1 모델에 대면하는 상기 제2 모델의 표면이 선택되는 이미지 처리 장치.
제8항에 있어서,

상기 제1 모델 및 상기 제2 모델은 상기 제1 모델의 무게 중심 또는 정점 좌표 데이터가 소정의 관계에 따라 상기 제2 모델의 무게 중심 또는 정점 좌표 데이터에 링크되도록 위치되는 이미지 처리 장치.
가상의 3차원 공간에 위치한 3차원 모델의 선택면에 대향하여 위치된 가상 카메라에 의해 얻은 화상을 디스플레이하기 위한 이미지 처리 장치에 있어서,

상기 3차원 모델은 외주면을 따르는 선을 포함하고, 상기 선의 두께는 상기 가상 카메라로부터의 거리에 따라 변화하는 이미지 처리 장치.
컴퓨터 그래픽을 이용하여 3차원 좌표 공간에 다각형 모델을 생성하기 위한 이미지 처리 방법에 있어서,

저장 매체로부터 판독한 제1 모델의 데이터를 이용하여 상기 제1 모델을 소정의 비율로 확대시킴으로써 제2 모델을 생성하고, 상기 제2 모델의 다각형의 법선 벡터들의 방향을 반전시키며, 상기 제1 모델을 상기 제2 모델로 둘러싸는 기하학 단계; 및

상기 기하학 단계에서 처리된 상기 제1 모델 및 상기 제2 모델에 대해 렌더링을 수행하기 위한 렌더링 단계

를 포함하는 이미지 처리 방법.
제11항에 있어서,

상기 기하학 단계에서, 상기 제1 모델의 무게 중심 또는 정점 데이터는 소정의 관계에 따라 상기 제2 모델의 무게 중심 또는 정점 데이터에 링크되는 이미지 처리 방법.
제11항에 있어서,

상기 기하학 단계에서, 상기 제1 모델의 상기 확대 비율은 상기 제1 모델의 부분에 따라 변경되는 이미지 처리 방법.
제11항에 있어서,

상기 기하학 단계에서, 상기 제2 모델의 데이터는 상기 제1 모델의 데이터에 링크되는 이미지 처리 방법.
제11항에 있어서,

상기 렌더링 단계에서, 상기 제2 모델의 휘도는 일정하게 되는 이미지 처리 방법.
제11항에 있어서,

상기 렌더링 단계에서, 상기 제2 모델에 대해 단일 컬러가 설정되는 이미지 처리 방법.
제15항 또는 제16항에 있어서,

상기 렌더링 단계에서, 상기 제1 모델의 휘도는 일정하게 되는 이미지 처리 방법.
컴퓨터 그래픽을 이용하여 3차원 좌표 공간에 다각형 모델을 생성하기 위한 이미지 처리 프로그램 및 제1 모델의 데이터를 저장하는 저장 매체에 있어서,

상기 이미지 처리 프로그램은

저장 매체로부터 판독한 상기 제1 모델의 상기 데이터를 이용하여 상기 제1 모델을 소정의 비율로 확대시킴으로써 제2 모델을 생성하고, 상기 제2 모델의 다각형의 법선 벡터들의 방향을 반전시키며, 상기 제1 모델을 상기 제2 모델로 둘러싸는 기하학 처리 단계; 및

상기 기하학 처리 단계에서 처리된 상기 제1 모델 및 상기 제2 모델에 대해 렌더링을 수행하는 렌더링 처리 단계

를 포함하는 저장 매체.
가상의 3차원 공간에 위치한 3차원 모델의 선택면에 대해 가상 카메라에 의해 얻은 화상의 디스플레이 장치 상으로의 디스플레이를 제어하기 위한 이미지 처리 프로그램 및 상기 3차원 모델의 데이터를 저장하는 저장 매체에 있어서,

상기 3차원 모델의 데이터는 제1 모델을 소정의 비율로 확대시켜 얻은 제2 모델로 상기 제1 모델을 둘러쌈으로써 형성되고, 상기 제2 모델에 대면하는 상기 제1 모델의 표면 및 상기 제1 모델에 대면하는 상기 제2 모델의 표면이 선택되는 저장 매체.