KR20000069730A - 정보 처리 장치 및 정보 처리 방법 및 전송 매체 - Google Patents

정보 처리 장치 및 정보 처리 방법 및 전송 매체 Download PDF

Info

Publication number
KR20000069730A
KR20000069730A KR1019997005820A KR19997005820A KR20000069730A KR 20000069730 A KR20000069730 A KR 20000069730A KR 1019997005820 A KR1019997005820 A KR 1019997005820A KR 19997005820 A KR19997005820 A KR 19997005820A KR 20000069730 A KR20000069730 A KR 20000069730A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vector
length
rotation
generating
interpolation
Prior art date
Application number
KR1019997005820A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100566682B1 (ko
Inventor
아오키사치요
Original Assignee
도쿠나까 테루히사
소니 컴퓨터 엔터테인먼트 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도쿠나까 테루히사, 소니 컴퓨터 엔터테인먼트 인코포레이티드 filed Critical 도쿠나까 테루히사
Publication of KR20000069730A publication Critical patent/KR20000069730A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100566682B1 publication Critical patent/KR100566682B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T19/00—Manipulating 3D models or images for computer graphics
    • G06T19/20—Editing of 3D images, e.g. changing shapes or colours, aligning objects or positioning parts
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T15/00—3D [Three Dimensional] image rendering
    • G06T15/10—Geometric effects
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T3/00—Geometric image transformations in the plane of the image
    • G06T3/60—Rotation of whole images or parts thereof

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Processing Or Creating Images (AREA)

Abstract

여러가지 형의 오브젝트를 2차원 도형 또는 3차원 도형으로서 표현하여, 3차원의 가상 공간내에서, 그 오브젝트를 다양한 상태로 변화시키는 정보 처리 장치 및 정보 처리 방법으로서, 복수 준비되어 있는 오브젝트의 3차원 자세 중, 자세(A0)를 기준 자세로서 선택한다. 기준 자세로부터, 자세(A1, A2)로 회전했을 때의 회전축이 되는 벡터에, 그 회전 각도를 길이로 하여 곱하고, 또한, 유저가 입력부를 조작함으로써 입력된 입력 신호에 대응하는 중량 계수를 곱한다. 또한, 이들의 벡터를 합성함으로써, 새로운 회전축이 되는 벡터를 합성하고, 이 벡터를 회전축으로 하고, 또한, 그 길이를 회전각으로 하여 오브젝트를 회전시킴으로써, 목표가 되는 자세(An)를 얻는다.

Description

정보 처리 장치 및 정보 처리 방법 및 전송 매체{Information processor, information processing method and transmission medium}
컴퓨터 게임기 등의 정보 처리 장치에 있어서는 여러가지 형의 오브젝트 (polygon:다각형)를 2차원 도형 또는 3차원 도형으로 표현하고, 3차원의 가상 공간내에서, 그 오브젝트를 다양한 상태로 변화시키는, 즉 애니메이션시키는 것이 가능하다.
3차원 가상 공간내에서, 소정의 오브젝트를, 소정의 자세로부터, 다른 자세로 이행시키기 위해서는 소정의 축을 중심으로 하여 소정의 각도만큼 회전시키면 된다. 이 오브젝트를 임의의 축을 중심으로 하여 회전시키는 처리를 행하는 방법으로서, 예를 들면, 일본국 특허 공개 공보 평8-315171호 공보에 개시되어 있는 것이 제안되어 있다. 이 공보에 개시되어 있는 것은 도 7에 도시된 바와 같이, 오브젝트(201)의 기준 자세(각도)(A)와 회전 후의 자세(목표가 되는 자세)(B), 또한 소정의 회전축(202)을 정하고, 그 회전축을 중심으로 하여 그 주위를, 각도 0 내지 θ의 범위에서 오브젝트(201)가 회전하는 것으로서, 그 동안에 내삽 보간되는 오브젝트의 회전각(θd)을 구하여, 그 회전각(θd)을 사용하여 보간 회전 행렬(Rd)을 구한다. 그리고, 구한 보간 회전 행렬(Rd)을, 3차원 좌표계의 X축, Y축 및 Z축의 각 축 주위의 각도 데이터로 분해하여, 보간 데이터를 산출한다.
여기서, 소정의 오브젝트가 기준 자세로부터 임의의 축을 중심으로 회전했을 때의 회전 행렬을 구하는 방법에 관해서 설명한다. 3차원 좌표계의 원점 주위의 회전은 3×3의 회전 행렬로 나타낸다. 현재, 좌표계(B)가 좌표계(A)를 X축 주위에 rx도, Y축 주위에 ry도, Z축 주위에 rz도의 순서로 회전하는 것으로 하면, 회전 행렬(R)은 아래의 수학식 1로 나타내어진다.
위의 수학식 1이, 이하에 나타내는 수학식 2와 같이 나타내어진다.
그리고, 이 회전 행렬(R)의 전치 행렬(RT)은 다음에 나타내는 수학식 3과 같이 된다.
여기서,
가 성립하기 때문에, 이 회전 행렬(R)은 직교 행렬이다. 반대로, ｜R｜= 1이 되는 직교 행렬은 수학식 4로 나타내며, 이것은 회전 행렬이다. 일반적으로, 직교 행렬은 다른 직교 행렬을 직교 행렬(T)을 사용하여, 아래와 같이 정규화할 수 있는 것이 공지되어 있다.
임의의 2개의 회전 행렬(A, B)이 있을 때,
으로 놓고, 수학식 6을 사용하면, 수학식 5는 아래와 같이 나타낼 수 있다.
상기 수학식 7으로부터, 회전 행렬(B)을 구하면, 이하에 나타내는 수학식 8과 같이 된다.
여기서, 각도를 0 내지 θ의 사이에서 변화시키면, 상술한 A로 표시되는 좌표계가 소정의 축 주위를 회전하여 B의 자세로 된다. 이와 같이, T라고 하는 직교 행렬을 찾아 내면, 임의의 2개의 좌표계 사이를, 어떤 1개의 회전축 주위의 회전에 의해 보간할 수 있다.
다음에, 이 직교 행렬(T)의 찾아 내는 방법에 관해서 설명한다.
로 되는 회전 행렬(R)의 고유 벡터로, 절대치가 1인 것을 찾아 낸다. 이것은 E를 단위 행렬로 하면,
이므로, t는 행렬(R-E)의 성분 벡터와 직교한다.
그리고, 행렬(R-E) 중, 1차 독립인 2조를 찾아 내어, 그의 외적을 잡고, 이것을 정규화한 것을 t1으로 한다. 다음에, t1에 수직인 벡터를 찾아 낸다. 이것은 t1을 만드는 행렬(R-E)의 벡터 중, 어느 하나를 사용하면 된다. 이것도 정규화하여 t2로 한다.
다음에, t1과 t2의 외적을 잡고, 그것을 t3으로 한다. 이들 tl내지 t3은 모두 절대치가 1이고, 또한 서로 직교하고 있기 때문에, 행렬(t1t2t3)은 직교 행렬이 된다.
현재, 행렬(t1t2t3)이 직교 행렬(T)이라고 가정하면, 수학식 5의 좌변은 다음에 나타내는 수학식 11과 같이 나타낼 수 있다.
여기서, t1내지 t3을 수학식 9를 사용하여, 아래에 나타내는 수학식 12와 같이 나타낼 수 있다.
이들을 사용하여, 수학식 11은 아래에 나타내는 수학식 13과 같이 나타낼 수 있다.
그리고, 수학식 13의 각 요소를, 다음에 나타내는 수학식 14에 나타내는 바와 같이 놓는다.
여기서, T와 R은 모두 직교 행렬이기 때문에, T-1RT도 직교 행렬이고,
의 관계가 성립하고, 수학식 15로부터 수학식 18을 감산함으로써,
A2-D2=0, A=±D
가 된다.
그리고, A=-D일때, 이것을 수학식 19에 대입하면,
D(B-C)= 0
으로 되고, 이것에 의해, D=0 또는 B=C로 되며, D=0을 수학식 21에 대입하면,
-BC= 1
이 된다. 또한, 수학식 15로부터 수학식 17을 감산함으로써,
B=±C
로 되며,
B=-C=±1
을 구하게 된다.
한편, A=-D, B= C를 수학식 21에 대입하면,
-D2-C2=1
이 되며, 모순된다. 따라서,
A=D=0, B=-C=±1
이다.
그런데, A=D일 때, 이것을 수학식 19에 대입하여,
D(B+C)= 0
이 되고, 이것에 의해, D=0 또는 B=-C가 구해진다.
D=0일 때는 동일하게, B=-C=±1이 된다. 그리고, D≠0일 때는 B=-C이므로, 어느쪽의 경우도,
A=D
B=-C
C2+D2=1
이 되며, 수학식 5가 성립한다.
이렇게 하여, 수학식 5를 만족하는 직교 행렬(T)을 찾아 낼 수 있다. 그리고, 기준 자세로부터 임의의 축을 중심으로 하여 회전 각도(θd)만큼 회전했을 때의 회전 행렬(Rd)은 수학식 5로부터 다음과 같이 구할 수 있다.
이러한 방법을 사용하여, 오브젝트의 회전에 관해서의 삽입 보간 처리가 행하여진다.
그렇지만, 종래의 오브젝트의 회전에 관해서의 보간 처리는 2점(2개의 자세)간에서 외엔 내삽 보간을 행하지 않기 때문에, 오브젝트의 이동의 자유도에 제한이 생기게 되어, 자연스러운 자세의 변화를 실현하는 것이 곤란하다.
또한, 이상에 나타낸 바와 같이, 회전 행렬의 연산이 복잡하여진다.
본 발명은 정보 처리 장치 및 정보 처리 방법 및 전송 매체에 관한 것으로, 특히, 오브젝트의 적어도 3개 이상의 자세를 내삽(內揷)함으로써, 오브젝트의 회전 동작의 자유도를 향상시키도록 하는 정보 처리 장치 및 정보 처리 방법 및 전송 매체에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 정보 처리 장치의 구성예를 도시한 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 정보 처리 장치의 동작을 설명하는 플로우챠트.
도 3은 오브젝트의 3차원 자세의 다중 내삽 처리예를 설명하는 플로우챠트.
도 4는 오브젝트의 기준 자세로부터 다른 자세로의 회전을 설명하는 도면.
도 5는 목표가 되는 자세로 회전했을 때의 회전축이 되는 벡터를 생성하는 처리를 설명하는 도면.
도 6은 오브젝트의 기준 자세로부터 목표가 되는 자세로의 회전을 설명하는 도면.
도 7은 종래의 오브젝트의 자세의 내삽 처리예를 설명하는 도면.
본 발명의 목적은 이러한 상황을 감안하여 제안된 것으로, 오브젝트의 회전 동작의 자유도를 향상시킬 수 있는 신규한 정보 처리 장치 및 정보 처리 방법 및 전송 매체를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 따른 정보 처리 장치는 복수 준비되어 있는 오브젝트의 자세 중, 어느 하나를 기준 자세로서 선택하는 선택 수단과, 선택 수단에 의해 선택된 기준 자세를, 적어도 2개 이상의 다른 자세로 이행시키기 위한 각각의 회전축이 되는 벡터를 생성하는 제1 생성 수단과, 제1 생성 수단에 의해 생성된 벡터를 회전축으로하여 오브젝트를 기준 자세로부터 다른 자세로 이행시켰을 때의 회전 각도를 산출하는 제1 산출 수단과, 벡터의 길이를, 제1 산출 수단에 의해 산출된 회전 각도에 대응하는 길이가 되도록 변환하는 변환 수단과, 변환 수단에 의해 그 길이가 변환된 벡터를 합성하여, 내삽 벡터를 생성하는 제2 생성 수단과, 제2 생성 수단에 의해 생성된 내삽 벡터의 길이를 산출하는 제2 산출 수단과, 오브젝트의 기준 자세를, 내삽 벡터를 회전축으로 하여, 제2 산출 수단에 의해 산출된 길이에 대응하는 각도만큼 회전시키어, 목표가 되는 자세를 생성하는 제3 생성 수단을 구비한다.
또한, 본 발명에 따른 정보 처리 방법은 복수 준비되어 있는 오브젝트의 자세 중, 어느 하나를 기준 자세로서 선택하는 선택 스텝과, 선택 스텝에 의해 선택된 기준 자세를, 적어도 2개 이상의 다른 자세로 이행시키기 위한 각각의 회전축이 되는 벡터를 생성하는 제1 생성 스텝과, 제1 생성 스텝에서 생성된 벡터를 회전축으로 하여 오브젝트를 기준 자세로부터 다른 자세로 이행시켰을 때의 회전각을 산출하는 제1 산출 스텝과, 벡터의 길이를, 제1 산출 스텝에서 산출된 회전 각도에 대응하는 길이가 되도록 변환하는 변환 스텝과, 변환 스텝에서 그 길이가 변환된 벡터를 합성하여, 내삽 벡터를 생성하는 제2 생성 스텝과, 제2 생성 스텝에서 생성된 내삽 벡터의 길이를 산출하는 제2 산출 스텝과, 오브젝트의 기준 자세를, 내삽 벡터를 회전축으로 하여, 제2 산출 스텝에서 산출된 길이에 대응하는 각도만큼 회전시키어, 목표가 되는 자세를 생성하는 제3 생성 스텝을 구비한다.
또한, 본 발명에 따른 전송 매체는 복수 준비되어 있는 오브젝트의 자세 중, 어느 하나를 기준 자세로서 선택하는 선택 스텝과, 선택 스텝에 의해 선택된 기준 자세를, 적어도 2개 이상의 다른 자세로 이행시키기 위한 각각의 회전축이 되는 벡터를 생성하는 제1 생성 스텝과, 제1 생성 스텝에서 생성된 벡터를 회전축으로 하여 오브젝트를 기준 자세로부터 다른 자세로 이행시켰을 때의 회전각을 산출하는 제1 산출 스텝과, 벡터의 길이를, 제1 산출 스텝에서 산출된 회전 각도에 대응하는 길이가 되 도록 변환하는 변환 스텝과, 변환 스텝에서 길이가 변환된 벡터를 합성하여, 내삽 벡터를 생성하는 제2 생성 스텝과, 제2 생성 스텝에서 생성된 내삽 벡터의 길이를 산출하는 제2 산출 스텝과, 오브젝트의 기준 자세를, 내삽 벡터를 회전축으로 하여, 제2 산출 스텝에서 산출된 길이에 대응하는 각도만큼 회전시키어, 목표가 되는 자세를 생성하는 제3 생성 스텝을 갖는 컴퓨터 프로그램을 전송한다.
본 발명에 따른 정보 처리 장치, 정보 처리 방법 및 전송 매체에 있어서는 복수 준비되어 있는 오브젝트의 자세 중, 어느 하나가 기준 자세로서 선택되고, 선택된 기준 자세를, 적어도 2개 이상의 다른 자세로 이행시키기 위한 각각의 회전축이 되는 벡터가 생성되며, 생성된 벡터를 회전축으로 하여 오브젝트를 기준 자세로부터 다른 자세로 이행시켰을 때의 회전 각도가 산출되며, 벡터의 길이가, 회전 각도에 대응하는 길이로 되도록 변환되어, 그 길이가 변환된 벡터를 합성하여, 내삽 벡터가 생성되고, 생성된 내삽 벡터의 길이가 산출되어, 오브젝트의 기준 자세를, 내삽 벡터를 회전축으로 하여, 산출된 길이에 대응하는 각도만큼 회전시킴으로써, 목표가 되는 자세가 생성된다.
이하에 본 발명에 따른 정보 처리 장치 및 정보 처리 방법 및 전송 매체를 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명에 따른 정보 처리 장치는 복수 준비되어 있는 오브젝트의 자세 중, 어느 하나를 기준 자세로서 선택하는 선택 수단(예를 들면, 도 3의 스텝 S101)과, 선택 수단에 의해 선택된 기준 자세를, 적어도 2개 이상의 다른 자세로 이행시키기 위한 각각의 회전축이 되는 벡터를 생성하는 제1 생성 수단(예를 들면, 도 3의 스텝 S102)과, 제1 생성 수단에 의해 생성된 벡터를 회전축으로 하여 오브젝트를 기준 자세로부터 다른 자세로 이행시켰을 때의 회전 각도를 산출하는 제1 산출 수단(예를 들면, 도 3의 스텝 S103)과, 벡터의 길이를, 제1 산출 수단에 의해 산출된 회전 각도에 대응하는 길이로 되도록 변환하는 변환 수단(예를 들면, 도 3의 스텝 S104)과, 변환 수단에 의해 그 길이가 변환된 벡터를 합성하여, 내삽 벡터를 생성하는 제2 생성 수단(예를 들면, 도 3의 스텝 S105)과, 제2 생성 수단에 의해 생성된 내삽 벡터의 길이를 산출하는 제2 산출 수단(예를 들면, 도 3의 스텝 S106)과, 오브젝트의 기준 자세를, 내삽 벡터를 회전축으로 하여, 제2 산출 수단에 의해 산출된 길이에 대응하는 각도만큼 회전시키어, 목표가 되는 자세를 생성하는 제3 생성 수단(예를 들면, 도 3의 스텝 S107)을 구비한다.
또한, 본 발명에 따른 정보 처리 장치는 입력 신호를 입력하는 입력 수단(예를 들면, 도 1의 입력부(17))과, 입력 수단에 의해 입력된 입력 신호에 대응하는 중량 계수를 제1 생성 수단에 의해 생성된 벡터에 곱하는 제1 곱셈 수단(예를 들면, 도 1의 CPU(11))을 구비하고 있다.
또한, 본 발명에 따른 정보 처리 장치는 소정의 회전축으로서의 벡터(x, y, z)를 소정의 회전 각도(θ)만큼 회전시키기 위한 회전 행렬을 이하의 수학식
을 사용하여 산출하는 제3 산출 수단(예를 들면, 도 1의 CPU(11))를 또한 구비하며, 제3 생성 수단은 내삽 자세를 생성할 때, 제3 산출 수단에 의해 산출된 회전 행렬을 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 정보 처리 장치는 기준 자세로서, 임의의 자세를 생성하는 제4 생성 수단(예를 들면, 도 3의 스텝 S101)을 또한 구비한다.
본 발명에 따른 정보 처리 장치는 도 1에 도시된 블록도에 나타낸 바와 같은 구성을 구비한다. 이 예에 있어서는 CPU(11)는 각 부를 제어하는 동시에, 오브젝트의 자세의 다중 내삽 처리를 행한다. 또한, CPU(11)는 GTE(Teometry Transrer Engine)(12)를 갖고 있고, 이 GTE(12)는 오브젝트의 모델 데이터에 대하여, 좌표 변환, 광원 계산, 행렬 연산, 벡터 연산 등의 기하학 처리를, CPU(11)로부터의 요구에 따라 행한다. 또한, CPU(11)에는 데이터 전송을 비교적 고속으로 행하는 메인 버스(13)와, 비교적 저속으로 행하는 서브 버스(14)가 접속되어 있고, 이들을 통해 데이터의 수수를 행할 수 있다.
서브 버스(14)에는 CD-ROM 드라이브(15)와 입력 디바이스 인터페이스(16)가 접속되어 있다. CD-ROM 드라이브(15)는 CPU(11)의 명령에 의해, 그것에 장착된 기록 매체로서의 CD-POM에서 각종의 데이터 또는 프로그램을 판독한다. 입력 디바이스 인터페이스(16)는 입력부(17), 예를 들면, 콘트롤 패드로부터의 입력 신호를 접수하여, 서브 버스(14)를 통해 CPU(11)에 출력한다.
메인 버스(13)에는 메인 메모리(18)와 GPU(Graphic Processing Unit)(19)가 접속되어 있다. 메인 메모리(18)는 CD-ROM 드라이브(15)로부터 판독된 데이터나, CPU(11)의 연산 결과로서의 데이터 등을 기억한다. GPU(19)는 메인 메모리(18)로부터 표시해야 할 오브젝트의 모델 데이터를 판독하여 렌더링 처리를 행하고, 처리된 오브젝트의 모델 데이터를 VRAM(Video Random Access Memory)(2O)에 격납한다. GPU(19)는 또한, VRAM(20)에 격납되어 있는 데이터를 판독하여, D/A컨버터(21)에 출력한다. VRAM(20)은 도시하지 않은 프레임 메모리와 Z 버퍼를 갖고 있고, 화면에 표시하는 화상(오브젝트)의 데이터를 프레임 버퍼에 기억시켜, 화면에 표시하는 오브젝트 중, 가장 앞에 있는 오브젝트의 데이터를 Z 버퍼에 기억시키도록 되어 있다.
D/A 컨버터(21)는 GPU(19)로부터 출력되는 데이터를, 디지털 신호로부터 아날로그 신호로 변환하고, NTSC(National Televison System Committee) 인코더(22)에 출력한다. NTSC 인코더(22)는 D/A 컨버터(21)로부터의 색 신호와 휘도 신호를 합성하여, NTSC 방식의 비디오 신호(복합 신호)로서, 도시하지 않은 모니터에 출력한다.
다음에, 도 2에 도시된 플로우챠트를 참조하여, 그 동작을 설명한다. 우선, 스텝 S11에 있어서, CPU(11)는 처리의 대상이 되는 오브젝트의 데이터를 CD-POM 드라이브(15)로부터 판독 출력하여, 메인 메모리(18)에 판독 기록한다. 스텝 S12에 있어서, CPU(11)는 유저가 입력부(17)를 조작함으로써 입력된 중량 계수를 사용하여, 오브젝트의 다중 내삽 처리를 행한다(이 점의 상세한 설명에 관해서는 후술한다).
GTE(12)는 스텝 S13에 있어서, CPU(11)에 의해 다중 내삽된 오브젝트의 데이터를 3차원의 가상 공간내의 3차원 좌표 데이터로 변환하고, 스텝 S14에 있어서, 스텝 S13에서 변환된 3차원 좌표 데이터를 2차원 좌표 데이터에 투시 변환한다. 즉, 가상 공간내에 적재된 오브젝트의 3차원의 좌표가 2차원에서 본 상태(모니터 상에서 본 상태)의 좌표로 변환된다. 계속해서, 스텝 S15에 있어서, GTE(12)는 가상 공간내에 적재되어 있는 광원의 위치 및 방향으로부터, 오브젝트의 데이터의 휘도를 계산하고, 계속해서, 스텝 S16에서, 처리가 실시된 오브젝트의 데이터를 GPU(19)에 출력한다.
GPU(19)는 스텝 S17에 있어서, GTE(12)로부터의 오브젝트의 데이터에 대하여, 셰이딩(shading)을 행하고, 스텝 S18에 있어서, 오브젝트의 데이터를, 화소 데이터로서 VRAM(20)의 프레임 버퍼에 묘화한다.
다음에, 스텝 S12에서의 오브젝트의 3차원 자세의 다중 내삽 처리를, 도 3의 플로우챠트를 참조하여, 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예에 있어서는 1개의 오브젝트에 대하여, 적어도 3개의 자세(각도)가 준비된 것으로 하고, 이 예에 있어서는 메인 메모리(18)에, 도 4에 도시된 바와 같은 오브젝트(31)의 3개의 자세 (A0 내지 A2)가 준비된 것으로 한다. 우선, 스텝 S101에 있어서, CPU(11)는 이들 3개의 자세 중에서, 기준 자세로서 1개의 자세(예를 들면, 자세(A0)를 선택한다. 또한, 현재의 경우, 준비되어 있는 자세 중에서 기준 자세를 선택하였지만, 새로운 자세를 생성하여, 이것을 기준 자세로서 선택하도록 하여도 된다.
스텝 S102에 있어서, CPU(11)는 도면에 도시된 바와 같이, 자세(A0)로부터 자세(A1) 또는 자세(A2)의 각각으로 이행했을 때의 회전축이 되는 벡터(a1 와 a2)를 산출하여, 그 길이(절대치)를 1로 한다. 이들의 벡터의 산출 방법은 종래 예에서 예시된 t의 것에 대응하고 있기 때문에, 상세한 설명은 생략한다.
계속해서, CPU(11)는 스텝 S103에 있어서, 기준 자세(A0)로부터 자세(A1) 또는 자세(A2)로 이행했을 때의 각각의 회전축(벡터)(A1 또는 A2)의 회전 각도(θ1와 θ2)를 구한다. 이들의 산출 방법도, 상기의 식 5에서 나타낸 식 5의 θ가 각각에 대응하고 있기 때문에, 그 상세한 설명은 생략한다.
그리고, CPU(11)는 스텝 S104에 있어서, 회전 각도(θ1, θ2)가 그 길이로 되도록, 각각의 회전축(a1, a2)에 곱하고, 또한, 그것에, 유저에 의한 입력부(17)로부터의 입력 신호에 따른 중량 계수(p1, p2)를 곱한다. 이것으로, 회전축(a1, a2)은 다음에 나타내는 수학식 22 및 수학식 23과 같이 된다.
그리고, 스텝 S105에 있어서, CPU(11)는 도 5에 도시된 바와 같이, 이들의 벡터를 내삽함으로써, 다음 수학식 24에 나타내는 벡터(av)를 생성한다.
스텝 S106에 있어서는 이 벡터(av)의 길이(θv)가 산출된다. 스텝 S107로 진행하여, CPU(11)는 도 6에 도시된 바와 같이, 벡터(av)를 회전축으로 하여, 벡터(av)의 길이(θv)를 회전 각도로서 오브젝트(31)의 기준 자세(A0)를 회전시킴으로써, 오브젝트(31)의 새로운 자세(An)을 얻는다.
여기서, 오브젝트(31)의 회전축(av)을, 간단하게 하기 위해, av=(x, y, z로 두고, 오브젝트를 이 주위에 회전 각도(θ)만큼 회전시키는 것으로 한다. 이 때의 회전 행렬(M)을 구하는 방법을 설명한다. 다음의 식 25에 나타낸 행렬(E)은 각 열과 각 행은 단위 벡터이고, 또한, 각 열은 서로 직교하고, 각 행도 서로 직교한다고 하는 조건을 만족하는 것이다.
상기 수학식 25의 전치 행렬(F)은 아래에 나타내는 수학식 26과 같이 된다.
또한, 소정의 좌표계를 X축의 주위에 회전 각도(θ)만큼 회전시키는 회전 행렬(R)을 다음에 나타내는 수학식 27과 같이 나타낸다.
여기에서, 설명의 편의상, sinθ= s, cosθ= c로 놓으면, 회전 행렬(M)은 수학식 15 내지 수학식 17을 사용하여, 아래에 나타내는 수학식 28에 나타낸 바와 같이 구해진다.
여기서, ej-fh=zA로 두고 수학식 28을 간략화하면, 이하에 나타내는 수학식 29와 같이 된다.
이것은 또한, 행렬(E, F)의 직교 조건과 정규화 조건을 사용하면, A=1이 되고, 이로써, 회전 행렬(M)은 다음에 나타내는 수학식 30과 같이 된다.
그리고, 이 회전 행렬(M)을, X, Y, Z의 각 축에 관해서의 각도 데이터로 분해함으로써, 오브젝트(31)의 자세(An)의 데이터를 얻을 수 있다.
이렇게 하여, 1개의 오브젝트에 대하여, 적어도 3개 이상의 자세를 내삽함으로써, 목표가 되는 3차원 자세를 구한다. 이로 인해, 오브젝트의 회전 동작(애니메이션)의 자유도가 향상한다.
상술된 실시예에서는 3개의 자세를 내삽하도록 하였지만, 보다 많은 자세를 준비하여, 이것을 내삽함으로써, 오브젝트의 회전 동작을 보다 매끄럽게 표현하는 것이 가능해진다.
또한, 상기와 같은 처리를 행하는 프로그램을 전송하는 전송 매체로서는 자기 디스크, CD-POM, 고체 메모리 등의 기록 매체인 것 외에, 네트워크, 위성 등의 통신 매체를 이용할 수 있다.
본 발명에 따른 정보 처리 장치 및 정보 처리 방법 및 전송 매체에 의하면, 복수 준비되어 있는 오브젝트의 자세 중, 어느 하나를 기준 자세로서 선택하여, 선택된 기준 자세를, 적어도 2개 이상의 다른 자세로 이행시키기 위한 각각의 회전축이 되는 벡터를 생성하고, 생성된 벡터를 회전축으로 하여 오브젝트를 기준 자세로부터 다른 자세로 이행시켰을 때의 회전 각도를 산출하고, 벡터의 길이를, 회전 각도에 대응하는 길이가 되도록 변환하고, 그 길이가 변환된 벡터를 합성하여, 내삽 벡터를 생성하고, 생성된 내삽 벡터의 길이를 산출하여, 오브젝트의 기준 자세를, 내삽 벡터를 회전축으로 하여, 산출된 길이에 대응하는 각도만큼 회전시킴으로써, 목표가 되는 자세를 생성하도록 하였기 때문에, 오브젝트의 회전 동작의 자유도를 향상시켜, 보다 자연스러운 변화를 실현할 수 있다.

Claims (6)

  1. 3차원의 가상 공간내에서, 소정의 오브젝트의 자세를 이행시키는 처리를 행하는 정보 처리 장치에 있어서,
    복수 준비되어 있는 상기 오브젝트의 자세 중 어느 하나를, 기준 자세로서 선택하는 선택 수단과,
    상기 선택 수단에 의해 선택된 상기 기준 자세를, 적어도 2개 이상의 다른 자세로 이행시켰을 때의 각각의 회전축이 되는 벡터를 생성하는 제1 생성 수단과,
    상기 제1 생성 수단에 의해 생성된 상기 벡터를 회전축으로 하여 상기 오브젝트를 상기 기준 자세로부터 대응하는 자세로 이행시켰을 때의 회전 각도를 산출하는 제1 산출 수단과,
    상기 벡터의 길이를, 상기 제1 산출 수단에 의해 산출된 상기 회전 각도에 대응하는 길이가 되도록 변환하는 변환 수단과,
    상기 변환 수단에 의해 상기 길이가 상기 회전 각도에 대응하는 길이로 변환된 상기 벡터를 합성하여, 내삽(內揷) 벡터를 생성하는 제2 생성 수단과,
    상기 제2 생성 수단에 의해 생성된 상기 내삽 벡터의 길이를 산출하는 제2 산출 수단과,
    상기 오브젝트의 상기 기준 자세를, 상기 내삽 벡터를 회전축으로 하여, 상기 제2 산출 수단에 의해 산출된 상기 길이에 대응하는 각도만큼 회전시키고, 목표가 되는 내삽 자세를 생성하는 제3 생성 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 정보 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    입력 신호를 입력하는 입력 수단과, 상기 입력 수단에 의해 입력된 입력 신호에 대응하는 중량 계수를 상기 제1 생성 수단에 의해 생성된 벡터에 곱하는 제2 곱셈 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 정보 처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    소정의 회전축으로서의 벡터(x, y, z)를 소정의 각도(θ)만 큼 회전시키기 위한 회전 행렬을 아래의 수학식
    을 사용하여 산출하는 제3 산출 수단을 또한 구비하며, 상기 제3 생성 수단은 상기 내삽 자세를 생성했을 때, 상기 제3 산출 수단에 의해 산출된 회전 행렬을 사용하는 것을 특징으로 하는 정보 처리 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준 자세로서, 임의의 자세를 생성하는 제4 생성 수단을 더 구비하며, 상기 제1 생성 수단은 상기 제4 생성 수단에 의해 생성된 상기 기준 자세를 적어도 2개 이상의 다른 자세로 이행시켰을 때의 각각의 회전축이 되는 벡터를 생성하는 것을 특징으로 하는 정보 처리 장치.
  5. 3차원의 가상 공간내에서, 소정의 오브젝트의 자세를 이행시키는 처리를 행하는 정보 처리 방법에 있어서,
    복수 준비되어 있는 상기 오브젝트의 자세 중 어느 하나를, 기준 자세로서 선택하는 선택 스텝과,
    상기 선택 스텝에서 선택된 상기 기준 자세를, 적어도 2개 이상의 다른 자세로 이행시켰을 때의 각각의 회전축이 되는 벡터를 생성하는 제1 생성 스텝과,
    상기 제1 생성 스텝에서 생성된 상기 벡터를 회전축으로 하여 상기 오브젝트를 상기 기준 자세로부터 대응하는 자세로 이행시켰을 때의 회전 각도를 산출하는 제1 산출 스텝과,
    상기 벡터의 길이를, 상기 제1 산출 스텝에서 산출된 상기 회전 각도에 대응하는 길이가 되도록 변환하는 변환 스텝과,
    상기 변환 스텝에 있어서 상기 길이가 상기 회전 각도에 대응하는 길이로 변환된 상기 벡터를 합성하여, 내삽 벡터를 생성하는 제2 생성 스텝과,
    상기 제2 생성 스텝에서 생성된 상기 내삽 벡터의 길이를 산출하는 제2 산출 스텝과,
    상기 오브젝트의 상기 기준 자세를, 상기 내삽 벡터를 회전측으로 하여, 상기 제2 산출 스텝에서 산출된 상기 길이에 대응하는 각도만큼 회전시키고, 목표가 되는 내삽 자세를 생성하는 제3 생성 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 정보 처리 방법.
  6. 3차원의 가상 공간내에서, 소정의 오브젝트의 자세를 이행시키는 처리를 행하는 정보 처리 장치에 사용되는 컴퓨터 프로그램을 전송하는 전송 매체에 있어서,
    복수 준비되어 있는 상기 오브젝트의 자세 중의 어느 하나를, 기준 자세로서 선택하는 선택 스텝과,
    상기 선택 스텝에서 선택된 상기 기준 자세를, 적어도 2개 이상의 다른 자세로 이행시켰을 때의 각각의 회전축이 되는 벡터를 생성하는 제1 생성 스텝과,
    상기 제1 생성 스텝에서 생성된 상기 벡터를 회전축으로 하여 상기 오브젝트를 상기 기준 자세로부터 대응하는 자세로 이행시켰을 때의 회전 각도를 산출하는 제1 산출 스텝과,
    상기 벡터의 길이를, 상기 제1 산출 스텝에서 산출된 상기 회전 각도에 대응하는 길이가 되도록 변환하는 변환 스텝과,
    상기 변환 스텝에 있어서 상기 길이가 상기 회전 각도에 대응하는 길이로 변환된 상기 벡터를 합성하여, 내삽 벡터를 생성하는 제2 생성 스텝과,
    상기 제2 생성 스텝에서 생성된 상기 내삽 벡터의 길이를 산출하는 제2 산출 스텝과,
    상기 오브젝트의 상기 기준 자세를, 상기 내삽 벡터를 회전축으로 하여, 상기 제2 산출 스텝에서 산출된 상기 길이에 대응하는 각도만큼 회전시키고, 목표가 되는 내삽 자세를 생성하는 제3 생성 스텝을 갖는 컴퓨터 프로그램을 전송하는 것을 특징으로 하는 전송 매체.
KR1019997005820A 1997-10-28 1998-10-28 정보 처리 장치 및 정보 처리 방법 및 기록 매체 KR100566682B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29557797A JP3519253B2 (ja) 1997-10-28 1997-10-28 情報処理装置、および情報処理方法
JP97-295577 1997-10-28
PCT/JP1998/004886 WO1999022343A1 (fr) 1997-10-28 1998-10-28 Processeur d'informations, procede de traitement d'informations et milieu de transmission

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000069730A true KR20000069730A (ko) 2000-11-25
KR100566682B1 KR100566682B1 (ko) 2006-04-03

Family

ID=17822443

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019997005820A KR100566682B1 (ko) 1997-10-28 1998-10-28 정보 처리 장치 및 정보 처리 방법 및 기록 매체

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6437798B1 (ko)
EP (1) EP0955610B1 (ko)
JP (1) JP3519253B2 (ko)
KR (1) KR100566682B1 (ko)
CN (2) CN1110774C (ko)
DE (1) DE69828382T2 (ko)
IL (1) IL130579A0 (ko)
WO (1) WO1999022343A1 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4100195B2 (ja) * 2003-02-26 2008-06-11 ソニー株式会社 ３次元オブジェクトの表示処理装置、表示処理方法、およびコンピュータプログラム
US7728853B2 (en) * 2005-11-15 2010-06-01 Honeywell International Inc. Systems and methods for changing view perspective in 3-D graphical displays of buildings with stepped rotation
US7773100B2 (en) * 2006-04-10 2010-08-10 Roland Wescott Montague Extended rotation and sharpening of an object viewed from a finite number of angles
US9129415B2 (en) 2006-04-10 2015-09-08 Roland Wescott Montague Appearance of an object
JP6658308B2 (ja) * 2016-05-30 2020-03-04 富士通株式会社 歯の種類判定プログラム、歯冠位置判定装置及びその方法
WO2019080047A1 (zh) * 2017-10-26 2019-05-02 腾讯科技（深圳）有限公司 增强现实图像的实现方法、装置、终端设备和存储介质
CN109814704B (zh) * 2017-11-22 2022-02-11 腾讯科技（深圳）有限公司 一种视频数据处理方法和装置
TWI765509B (zh) * 2020-12-31 2022-05-21 群光電子股份有限公司 指向裝置及其控制方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5988279A (ja) * 1982-10-15 1984-05-22 新明和工業株式会社 多関節ロボットの座標変換方法およびそのための装置
US4797836A (en) * 1986-11-19 1989-01-10 The Grass Valley Group, Inc. Image orientation and animation using quaternions
JP2667835B2 (ja) * 1987-10-09 1997-10-27 株式会社日立製作所 コンピユータグラフイツクス表示装置
JPH0816820A (ja) * 1994-04-25 1996-01-19 Fujitsu Ltd ３次元アニメーション作成装置
JP3439854B2 (ja) * 1994-12-06 2003-08-25 富士通株式会社 図形表示装置
JP3649469B2 (ja) * 1995-05-12 2005-05-18 株式会社ソニー・コンピュータエンタテインメント アニメーションデータの作成方法および作成装置
US6320988B1 (en) * 1996-11-19 2001-11-20 Namco Ltd. Skeleton model shape transformation method, image synthesizing apparatus, and information storage medium
JPH1196374A (ja) * 1997-07-23 1999-04-09 Sanyo Electric Co Ltd ３次元モデリング装置、３次元モデリング方法および３次元モデリングプログラムを記録した媒体

Also Published As

Publication number Publication date
EP0955610A4 (en) 2003-02-26
IL130579A0 (en) 2000-06-01
US6437798B1 (en) 2002-08-20
DE69828382D1 (de) 2005-02-03
CN1448890A (zh) 2003-10-15
EP0955610A1 (en) 1999-11-10
DE69828382T2 (de) 2005-12-08
CN1110774C (zh) 2003-06-04
WO1999022343A1 (fr) 1999-05-06
JPH11134516A (ja) 1999-05-21
JP3519253B2 (ja) 2004-04-12
CN1243586A (zh) 2000-02-02
CN1234099C (zh) 2005-12-28
KR100566682B1 (ko) 2006-04-03
EP0955610B1 (en) 2004-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2759882B2 (ja) 映像画像の特殊効果方法
US5767861A (en) Processing apparatus and method for displaying a moving figure constrained to provide appearance of fluid motion
US20130141547A1 (en) Image processing apparatus and computer-readable recording medium
EP1037134A2 (en) Virtual space control data receiving apparatus and method
JPS6297012A (ja) ロボツト教示装置
JPS61199175A (ja) イメ−ジの任意角度回転方式
JPH08315171A (ja) アニメーションデータの作成方法および作成装置
JP4935440B2 (ja) 画像処理装置およびカメラ装置
KR100566682B1 (ko) 정보 처리 장치 및 정보 처리 방법 및 기록 매체
CN110192221B (zh) 图像生成装置和图像显示控制装置
JP2006350852A (ja) 画像生成システム
JP4236705B2 (ja) 直前の原フレームのみに基づく１つ以上の中間フレームを合成することにより原フレームの系列からディスプレイフレームを発生させる方法及びデバイス
JP4099830B2 (ja) 特殊効果装置、画像処理方法及び対象画像生成方法
CA2260345C (en) Signal processing apparatus and image processing apparatus
JP3516377B2 (ja) 多関節構造体の運動像生成方法及びそれを記録した記録媒体及びそれを使った運動像生成装置
JPH09138859A (ja) 画像合成装置
JPH03175588A (ja) 視点回転方式
JPH09305794A (ja) ３次元画像処理装置
JP4032051B2 (ja) 画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラムおよびその画像処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能記録媒体
CN116843820A (zh) 渲染方法、装置、电子设备及存储介质
JP2000014932A (ja) ゲーム画像表示方法及び、これを用いたゲーム装置
JPH03156574A (ja) 波浪画像発生方式
JP5073520B2 (ja) プログラム及びコンピュータ
CN117653353A (zh) 基于数字孪生模型的运动误差提示方法及系统
JP2007213161A (ja) 画像処理装置、画像処理方法およびその方法をコンピュータに実行させるためのプログラム

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130304

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140228

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150302

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160304

Year of fee payment: 11

LAPS Lapse due to unpaid annual fee