KR20050001434A

KR20050001434A - 화상처리 방법 및 화상처리 장치

Info

Publication number: KR20050001434A
Application number: KR1020040047966A
Authority: KR
Inventors: 유타카오와다
Original assignee: 사이버스텝, 아이엔씨
Priority date: 2003-06-27
Filing date: 2004-06-25
Publication date: 2005-01-06
Also published as: US20040263536A1; JP2005018538A; KR100603040B1

Abstract

모델링부는, 객체의 기본 모델링을 행하고(S10), 객체분류부가 좌표변화의 대상인 객체의 유무를 판정한다(S12). 좌표변환 대상인 객체가 있는 경우(S12의 Y), 좌표변환부는 좌표변환 대상으로 되어 있는 객체를 좌표변환하고(S14), 객체조정부는 좌표변환이 행해진 객체와 좌표변환이 행해지지 않은 객체의 위치관계를 조정하여 좌표변환 전의 객체간의 위치관계를 반영시킨다(S16).

Description

화상처리 방법 및 화상처리 장치{IMAGE PROCESSING METHOD AND APPARATUS}

본 발명은 화상처리기술에 관하여, 특히, 삼차원 컴퓨터그래픽으로 표현되는 객체에 대한 화상처리방법 및 화상처리장치에 관한 것이다.

컴퓨터의 처리능력이 향상됨과 아울러, 최근 여러 장면으로 컴퓨터그래픽을 이용한 영상이 표현될 수 있게 되었다. 게임기 등에 있어서도, 대단히 리얼한 영상이 사용될 수 있게 되었고 삼차원 컴퓨터그래픽을 이용하여 표시영상을 만드는 사례도 많다. 향후, 영상의 리얼화 추구나 연상에 다양한 효과를 부가하기 위해서는, 삼차원 컴퓨터그래픽의 분야에 다양한 기술이 도입될 것으로 생각된다. 이와 같은 기술로서 게임기 등에서 이용되고 있는 삼차원 컴퓨터그래픽에 관해서 현장감을 높이는 방법이 제안되고 있다.(특허문헌 1 : 특허공개 2001-134748호 공보 참조)

특허문헌 1에서는, 삼차원 애니메이션 표현방법에 있어, 주목하는 2개의 대상물을 2차원 화면에 구현하는 경우, 가상 카메라의 배치를 제어함으로써 현장감을 높이고 있다. 삼차원 컴퓨터그래픽 분야에서는, 영상의 질 향상이나 새로운 영상효과의 실현 등 다양한 각도에서 연구가 진행되는 것이 바람직하다.

본 발명은 이와 같은 상황을 반영함에 있어 그 목적은 컴퓨터그래픽으로 표현되는 화상의 리얼감을 향상시키는 기술을 제공함에 있다. 또, 다른 목적은 컴퓨터그래픽에 있어 표현 가능한 효과를 향상 또는 부가하는 기술을 제공함에 있다.

도 1 은 두 개의 건축물이 지표에 세워져 있는 상태를 세 종류의 표현형식으로 표시한 도면임.

도 2는 도 1에서 표시한 지표에 대한 건축물의 위치관계를 지표에 대한 벡터로서 표현한 도면임.

도 3은 좌표변환 전후의 지표를 비스듬하게 위쪽에서 본 상태를 표시한 도면임.

도 4는 평면으로부터 구면으로의 변환방법의 일례를 표시한 도면임.

도 5는 다수의 수직 벡터가 설정되어 있는 평면을 구면으로 좌표변환하는 시뮬레이션을 표시한 도면임.

도 6은 본 실시의 형태에 관련된 화상처리장치의 구성도임.

도７은 화상처리장치의 동작에 관하여, 좌표변환의 수순을 표시하는 플로 챠트임.

　　<부호의 설명>

10 화상처리장치 14 조작부

1６ 표시부 20 화상생성부

32 입력제어부 3４ 모델링부

36 렌더링부 38 출력제어부

40 객체수납부 42 객체분류부

44 좌표변환부 46 객체조정부.

본 발명의 한 태양은 화상처리방법을 제공한다. 이 방법은 삼차원 컴퓨터 그래픽에 의해 동화상을 생성할 때 원래의 동화상 데이터에 대해서 비선형적인 좌표변환을 한다.

본 발명의 다른 태양은, 화상처리장치를 제공한다. 이 장치는, 삼차원 컴퓨터 그래픽에 의해 동화상을 생성하는 화상처리장치에 있어서, 원래의 동화상에 포함된 복수의 개체를, 상대적으로 크게 표현되는 제 1 객체와 상대적으로 작게 표현되는 제 2 객체로 분류하는 객체 분류부와 제 1 객체로 분류된 객체에 대하여 비선형적인 좌표변환을 하는 변환부를 갖는다. 이렇게 함으로써, 이 화상 처리장치는 큰 객체에 좌표변환을 하는 것이 가능하다.

본 발명의 또 다른 태양도 화상처리장치를 제공한다. 이 장치는 삼차원 컴퓨터에 의해 동화상을 생성하는 화상처리장치에 있어서, 원래의 화상에 포함된 복수의 객체를, 상대적으로 이동량이 작은 제 1 객체와 상대적으로 이동량이 큰 제 2객체로 분류하는 객체분류부와, 제 1 객체로서 분류된 객체에 대하여 비선형적인 좌표변환을 하는 변환부를 갖는다. 예를 들면, 정지된 객체를 제 1 객체, 움직이고 있는 객체를 제 2 객체로 분류하여도 된다. 이렇게 함으로써, 이 화상처리장치는 이동량이 큰 객체에 좌표변환을 하는 것이 가능하게 된다.

변환부는, 제 2 객체에 대해서는 비선형적인 좌표변환을 하지 않고, 이러한 화상처리장치는 다시 원래의 동화상에 있어 제 1객체와 좌표변환이 되지 않은 그대로의 제 2객체와의 위치관계에 반영시키는 위치관계 조정부를 갖게 되어도 된다.

변환부는, 제 2객체에 대해서 비선형적인 좌표변환을 해도 좋고, 제 1객체에 대해서 비선형적인 좌표변환을 먼저 행해도 된다. 제 1객체와 제 2객체에 대한 비선형적인 좌표변환은 동일 변환이어도 좋고 다른 변환이어도 된다.

본 발명의 또 다른 태양도 화상처리장치를 제공한다. 이 장치는 삼차원 컴퓨터그래픽에 의해 동화상을 생성하는 화상처리장치에 있어서, 원래의 동화상에 포함된 복수의 객체를 상대적으로 크게 표현되는 제 1객체와 상대적으로 작게 표현되는 제 2객체로 분류하는 객체 분류부와, 제 1객체로 분류된 객체의 형상을 변경하는 분류부를 갖는다. 이렇게 함으로써, 이 화상처리장치는 큰 객체의 형상을 변경하는 것이 가능하다.

본 발명의 다른 태양도 화상처리장치를 제공한다. 이 장치는 삼차원 그래픽에 의한 동화상을 생성하는 화상처리장치에 있어서, 원래의 화상에 포함된 복수의 객체를, 상대적으로 이동량이 작은 제 1객체와 상대적으로 이동량이 큰 제 2객체로 분류하는 객체 분류부와, 제 1객체로서 분류된 객체의 형상을 변환하는 변환부를갖는다. 예를 들면, 정지되어 있는 객체를 제 1객체, 움직이고 있는 객체를 제 2객체로 분류해도 된다. 이렇게 함으로써, 이 화상처리장치는 이동량이 큰 객체의 형상을 변환하는 것이 가능하다.

변환부는, 제 2 객체에 관해서는 형상을 변경하지 않고, 이 태양의 화상처리장치는 또 원래의 화상에 있어 제 1 객체와 제 2객체와의 위치관계를, 형상이 변경된 제 1객체와 형상이 변경되지 않은 그대로의 제 2객체와의 위치관계에 반영시키는 위치관계 조정부를 갖게 해도 된다.

변경부는, 제 2객체의 형상도 변경함과 동시에 제 1객체의 형상 변경을 우선 행해도 된다.

변경부는 객체의 형상을 변경할 때, 평면으로 표현되어 있는 영역이 소망의 곡률을 갖도록 객체에 대해서 비선형적인 좌표변환을 해도 된다. 더 나아가, 소망의 곡률이라 함은 변경하는 객체 전체에 요구되는 곡률이어도 좋고, 또 객체 전체를 분할하여 각각의 부분에 관하여 요구되는 곡률이어도 된다.

또, 이상의 구성요소의 임의의 조합으로 본 발명의 표현을 방법, 장치, 시스템, 기록매체 등 간에 변환한 것도 또한 본 발명의 태양으로 유효하다.

이하 본 발명을 실시태양을 통하여 살펴보기로 한다.

삼차원 컴퓨터 그래픽에 있어, 예를 들면, 지구의 표면(이하, 간단히 '지표'라 한다.)은 평면으로 표현되고 지표와 하늘의 경계는 수평선, 즉 직선으로 표현되는 것이 많다. 지표는 미시적으로는 평면으로 유사하게 되나 지구는 구형이기 때문에 지표는 구면으로서 표현하는 것이 바람직한 경우도 있고, 예를 들면, 게임 등에서도 상공으로부터 지상을 바라보는 경우에 평탄한 지표를 보고 유저가 위화감을 느낄 가능성이 있다. 그래서, 본 실시의 태양에서는 삼차원 컴퓨터 그래픽으로 동화상을 표현할 때 평면으로 표현되어 있는 지표에 곡률을 부여하여 구면처럼 표현한다.

도 1은, 두 개의 건축물 Ｂ１、Ｂ２가 지표Ｓ에 세워져 있는 상태를 세 종류의 표현형식으로 보여주고 있다. 건축물 Ｂ１、Ｂ２ 및 지표Ｓ는 각각 객체로서 표현되어 있다. 도 1(a)는 두 개의 건축물 Ｂ１、Ｂ２가 수평으로 표현된 지표Ｓ에 세워져 있는 상태를 표시하고 있다. 또, 지표Ｓ는 곡률을 갖도록 표현하는 것이 가능한 객체로서 위치하게 할 수 있다.

도 1(ｂ）는 객체인 지표Ｓ에 곡률을 갖도록 좌표젼환을 한 상태를 보여주고 있다. 여기서는, 지표Ｓ만을 좌표변환하고, 건물 Ｂ１、Ｂ２를 좌표변환하기 않기 때문에 중앙의 건물 Ｂ２는 지표Ｓ에 접하고 있으나, 좌측에 표현되어 있는 건물 Ｂ１은 지표Ｓ로부터 떨어져 있는 상태로 된다. 구체적으로는 도 1（ａ）에서는 좌측의 건물 Ｂ１과 지표Ｓ 가 접점 Ａ에서 접하고 있으나, 도 1（ｂ）에서는 떨어진 상태로 되고, 이것은 화상으로서 바람직하지 않다. 여기서, 본 실시의 형태에서는 도 1（ｃ）에 표시된 바와 같이 접점 Ａ에서 건물 Ｂ１과 지표Ｓ가 접함과 동시에 지표Ｓ에 대해서 수직이 되도록 건축물 Ｂ１의 배치를 조정한다.

도 2는, 도 1에서 표시한 지표Ｓ에 대해서 건축물 Ｂ１、Ｂ２의 위치관계를, 지표Ｓ에 대해 벡터로서 표현한 것이다. 도 2（ａ）는 도 1（ａ）에 대응하여지표S를 직선으로 표현하고 그 직선에 대해 수직인 2개의 벡터 Ｖ１、Ｖ２를 표시하고 있다. 도 2 （ｂ）는 도 1（ｂ）에 대응하여, 지표Ｓ의 곡률을 반영한 상태를 표시하고 있고, 이 단계에서는 2 개의 벡터 Ｖ１、Ｖ２는 위치관계를 조정하지 않기 때문에 벡터 Ｖ１의 시점이 지표Ｓ로부터 떨어진 위치이다. 도 2（ｃ）는 도 1 （ｃ）에 대응하여, 도 2（ｂ）의 상태로부터 좌측의 벡터 Ｖ１의 시점이 좌표변환 후의 지표Ｓ에 접하고 또 지표Ｓ에 수직이 되도록 벡터 Ｖ１에 대하여 소정의 위치관계 조정처리를 한 상태를 표시하고 있다.

도 3은 지표S를 비스듬한 상방에서 본 상태를 표시한다. 도 3（ａ）는 지표Ｓ가 평면으로 표현된 상태를 표시하고 있도, 도 3(ｂ）는 지표Ｓ에 곡률을 반영한 상태를 표시하고 있다.

예를 들면, 게임 등의 삼차원 컴퓨터 그래픽에서는, 도 3(ａ）에서 보는 바와 같이, 지표Ｓ는 유사하게 평면으로 표현되어 있는 것이 많다. 비행기를 비행시키는 게임이나 비행 시뮬레이터에 있어서는, 비행기가 지표Ｓ 근처를 비행하는 상태라면, 지표 S를 도 3 （ａ）와 같이 평면으로 유사해도 그 비행기와 지표Ｓ의 관계를 유저에게 위화감 없이 표시가 가능하다. 비행기가 지표Ｓ로부터 어느 정도 떨어진 상태를 표현하는 경우에는 도 3（ｂ）와 같이 지표S는 구면의 일부로서 표현되는 것이 실감을 추구하는 관점에서 바람직하다.

도 4에 평면으로부터 구면으로의 변환방법의 일례를 표시한다. 도 4（ａ）는 ｘｙｚ좌표계에 점 Ｐ_０（ｘ_０、Ｒ＋ｙ_０、ｚ_０）가 ｙ＝（Ｒ＋ｙ_０）의 평면80에 존재하고 있는 것이 표시되어 있다. 또 점 Ｐ_０는 지표 S상에 있는 점에 대응하는 것을 가정한다. 평면80이 구면에 좌표변환된 것으로 점 Ｐ_０（ｘ₀、Ｒ＋ｙ_０、ｚ_０）는 점 Ｐ_１（ｘ_１、ｙ_１、ｚ_１）에 좌표변환된다. 도4（ｂ）는 점 Ｐ_０를 ｙ축으로부터 본 그림을 표시하고 있고, 도4（ｃ）는 점 Ｐ_０을ｚ축으로부터 본 그림을 표시하고 있다. 도 4（ｂ）는 점 Ｐ_０를 ｙ축으로부터 본 그림을 표시하고 있고, 도 4 （ｃ）는 점 Ｐ_０를ｚ축으로부터 본 그림을 표시하고 있다. 지표S로부터 원점Ｏ 즉 지구의 중심까지의 거리는 Ｒ이다. 평면80과 지표S와의 거리는 ｙ_０이고 평면80이 지표S인 경우는 ｙ_０는 ０이 된다. ｙ축상의 점은 평면으로부터 구면에의 좌표변환에 있어 부동점이다.

점Ｐ_０（ｘ_０、Ｒ＋ｙ_０、ｚ_０）의 ｘ_０와 ｚ_０로부터、구면에 대한 회전각 θ와 회전축을 나타내는 단위 벡터ｄ（이하、간단히 「회전축ｄ」라 한다.）를 구한다. 회전각 θ가 충분히 작다고 가정하고, 즉, 지구의 반경에 상당하는 Ｒ（즉、Ｒ＞＞ｙ_０）에 대하여 ｙ축으로부터 점 Ｐ_０까지의 거리가 충분히 작다고 가정하고 회전각θ＝（ｘ_０ ^２＋ｚ_０ ^２）^１／２／Ｒ、ｄ＝（ｚ_０／（ｘ_０ ^２＋ｚ_０ ^２）^１／２、０、―ｘ_０／（ｘ_０ ^２＋ｚ_０ ^２）^１／２）로 구한다. 따라서 점Ｐ_１은、점Ｐ_２（０、Ｒ＋ｙ_０、０）에 상술한 회전각θ 및 회전축ｄ에서 정한 회전을 주는 것에서 구한다. 또, 점Ｐ_１으로부터 점Ｐ_２까지의 곡선의 길이와, 점Ｐ_０로부터 점Ｐ_２까지의 직선의 길이는 같다. 예를 들면, 좌표변환 전에 점Ｐ_０（ｘ_０、Ｒ＋ｙ_０、ｚ_０）를 시점으로 하여 평면８０에 수직인 벡터（０、ｙ_２、０）가 있다면, 그 종점의 위치는 （ｘ_０、Ｒ＋ｙ_０＋ｙ_２、ｚ_０）이고, 좌표변환 후의 위치는, 점（０、Ｒ＋ｙ_０＋ｙ_２、０）에 상술한 회전각θ 및 회전축ｄ에서 정한 회전을 주는 것에서 구하는 것도 된다.

상술한 회전각θ 및 회전축ｄ에서 정한 회전을 주는 변환식은 어느 정도 있으나, 예를 들면, 이하의 회전행렬이나 4원수로 표현이 가능하고, 이러한 변환식을 이용함으로써 객체에 대해 비선형적인 좌표변환을 하는 것이 가능하다.

1. 회전행렬식

회전축ｄ를（ｘ、ｙ、ｚ）로 할 경우, 그 회전축ｄ를 중심으로 θ회전하는 변환을 표시하는 행렬은 다음 식으로 표시된다.

도４에 표시된 조건은,

회전축ｄ는（ｚ_０／（ｘ_０ ^２＋ｚ_０ ^２）^１／２、０、-ｘ_０／（ｘ_０ ^２＋ｚ_０ ^２）^１／２）되는 것이고,

ｘ＝ｚ_０／（ｘ_０ ^２＋ｚ_０ ^２）^１／２

ｙ＝０

ｚ＝―ｘ_０／（ｘ_０ ^２＋ｚ_０ ^２）^１／２로 된다.

　２．4원수　

4원수는, 삼차원 컴퓨터 그래픽에 있어서 회전을 표현하기 위해서 사용된다. 4원수를 동시에 좌표를 변환하는 경우, 4원수를 행렬로 표현하여 적용한다. 일반적으로 4원수의 각 요소를 （ｗ、ｘ、ｙ、ｚ）로 할 경우, 행렬은 다음 식으로 표현된다.

회전축ｄ를（ｘ_ｐ、ｙ_ｐ、ｚ_ｐ）로 하면, 그 회전축ｄ를 중심으로 θ회전하는 변환을 표시하는 4원수ｑ는,

ｑ＝（ｃｏｓ２θ、ｘ_ｐｓｉｎ２θ、ｙ_ｐｓｉｎ２θ、ｚ_ｐｓｉｎ２θ）로 표현된다. 따라서, 상술한 행렬식에 있어서, ｗ＝ｃｏｓ２θ、ｘ＝ｘ_ｐｓｉｎ２θ、ｙ＝ｙ_ｐｓｉｎ２θ、ｚ＝ｚ_ｐｓｉｎ２θ로 한 것이 회전을 표시하는 행렬로 된다.

도 5에서, 다수의 수직선이 그어져 있는 평면을 구면으로 좌표 변환하는 시뮬레이션을 표시하고 있다. 이 시뮬레이션은, 상술한 행렬이나 4원수를 적용함으로써 얻을 수 있다. 도 5（ａ）는, 객체인 평면에 다수의 수직선을 그은 좌표 변환 전의 상태를 표시하고 있고, 도 ５(ｂ）는, 그 평면을 구면으로 좌표 변환한 후의 상태를 표시하고 있다.

이하에서, 상술한 평면을 구면으로 좌표변환하는 수법을 적용한 화상처리장치에 관하여 설명한다. 여기서는 삼차원 컴퓨터 그래픽에 의해 동화상의 게임을 제공하는 화면처리장치에 있어서, 장면에 표현하는 객체를 대형과 소형의 객체, 보다 구체적으로는 지표와 그 외의 객체로 나누어 지표를 표시하는 객체에 대하여 좌표 변환처리를 행한다.

도６은, 본 실시의 형태에 관련된 화상생성부(２０)을 구비한 화상처리장치(１０)의 구성을 표시한다. 화상처리장치(１０)은, 유저의 조작을 받는 조작부(１４)와, 그 조작에 기초하여 표시되어야 하는 화상을 삼차원 컴퓨터 그래픽으로 생성하는 화상 생성부(20)과 생성된 화상을 표시하는 표시부(16)을 구비하고 있다.

화상생성부(20)은 입력제어부(32)와, 모델링부(34)와, 렌더링부(36)과, 출력제어부(38)과, 객체수납부(40)을 구비한다.

객체수납부(40)는 장면에 배치된 객체의 데이터를 가지고 있다. 예를 들면,지표를 표시하는 객체는 평탄한 상태를 표시하는 데이터로서 가지고 있다. 도 5의 예에서는, 복수의 수직선의 접촉면인 객체의 평면을 표시하는 데이터로서 가지고 있다. 이 객체의 표현형식은, 종래부터 일반적으로 컴퓨터 그래픽에 있어서 기술되는 표현형식이다. 따라서, 본 실시의 형태에서는 동화상 데이터를 제작할 경우에 즉, 지표 등의 객체 데이터를 생성할 때에 제작자는 종래 통용되는 평탄한 것으로서 데이터를 작성하면 되고 복잡한 곡률 등을 의식하지 않아도 된다.

입력제어부(32)는, 유저의 조작부(14)의 조작에 따라서 게임의 진행에 응하는 화면생성을 제어한다. 보다 구체적으로는, 장면에 필요한 객체를 객체 수납고(40)으로부터 선정하고 또 그 배치를 결정한다.

모델링부(34)는, 장면에 등장하는 객체를 모델링화 한다. 구체적으로는, 예를 들면, 객체를 폴리컴으로 표현하거나 객체를 회전하거나 이동하거나 한다.이상이 모델링부(34)의 일반적인 처리이고, 이하에서는 상술한 처리를 [기본 모델링]이라고 한다.

모델링부(34)는, 기본 모델링 이외에 지표에 곡률을 반영한 좌표 변환을 행하기 때문에, 객체 분류부(42)와, 좌표 변환부(44)와, 객체 조정부(46)을 구비한다. 객체 분류부(42), 좌표변환부(44) 및 객체 조정부(46)에 의한 객체의 좌표 변환처리를 [확장 모델링]이라고 부른다.

객체 분류부(42)는, 장면에 표현하여야 하는 복수의 객체로부터, 좌표변환을해야 하는 객체, 구체적으로는, 지표를 표시하는 객체를 선정한다. 객체 분류부(42)는, 소정의 크기 이상의 전 객체를 좌표변환의 대상으로 선정해도 된다. 또, 객체 분류부(42)는 객체의 크기 판정을 객체의 형상에 관한 데이터를 기초로 행하여도 되고, 객체마다 미리 설정된 파라미터를 참조하여 행하여도 된다. 파라미터에 기초하여 행하는 경우, 좌표변환의 대상인가 여부의 판단기준으로서, 크기 이외의 조건을 사용할 수도 있다. 예를 들면, 컨텐츠 제작자가 의도하는 객체를 좌표 변환의 대상으로 하는 것도 가능하다. 또, 객체 분류부(42)는 객체의 이동량이 큰가 적은가, 예를 들면, 객체가 이동하고 있는지 정지하고 있는지를 판정하여 정지하고 있는 객체를 좌표변환의 대상으로 판정해도 된다.

표 변환부44는, 객체 분류부(42)에서 선정된 객체를, 지표에 대해 지구의 반경에 응하는 곡률이 표현될 수 있도록 좌표변환을 한다. 즉, 반드시 지구의 반경을 정확히 반영할 필요는 없고 컨텐츠의 제작자가 임의로 결정하는 것도 가능하고, 컨텐츠 제작자측이 소망하는 영상효과에 맞도록 곡률을 결정해도 된다. 좌표 변환부(44)의 처리에 의하여, 예를 들면, 도 1(a)와 같이 모델링된 객체는, 도1(b)와 같이 지표S에 곡률이 반영된 상태로 된다. 작은 객체에 곡률을 갖도록 하여도 되나, 큰 객체와 비교하여 그 시각 효과가 적기 때문에 좌표 변환부(44)의 처리량을 감소시키는 관점에서 객체의 대소에 따른 좌표 젼환처리의 대상을 정하는 것에 의미가 있다. 또, 객체의 이동량이 큰 경우, 그 객체의 모델링을 경신하는 빈도가 많게 되고 그 객체에 곡률을 반영한다면 좌표변환부(44)의 처리량이 많게 될 가능성이 있다. 따라서, 좌표변환부(44)의 처리량을 감소시키는 관점에서 객체의 이동량의 대소에 따라 좌표변환처리의 대상을 정하는 것에 의미가 있다.

객체 조정부(46)은 장면에 포함된 객체중에 좌표변환부(44)에서 좌표변환된 객체가 존재하는 경우, 좌표변환된 객체와 좌표변환되지 않은 객체의 배치를 조정하여 장면의 정합성을 갖게 한다. 예를 들면, 객체조정부(46), 좌표변환부(44)에 의해 도 1(b)와 같은 상태로 되어 있는 객체의 배치를, 도 1(c)의 상태로 되도록 조정한다. 또, 객체조정부(46)은 도 5(a)에 표시하는 장면에 대하여, 좌표변환부(44)가 평면에 곡률을 준 후에 수직선의 위치 및 높이를 조정함으로써, 도 5(b)에 표시하는 화상을 생성한다. 즉, 장면에 포함되어 있는 전체의 객체를 좌표변환의 대상으로 하여도 되고, 좌표변환의 알고리즘을 객체마다 설정해도 된다.

또, 전체의 객체를 좌표변환하는 경우에 있어서도 처리 부하를 고려하여 대형과 소형의 객체로 나누어, 대형의 객체는 미리 좌표변환을 하고, 소형의 객체는 표시의 필요에 따른 타이밍에 좌표변환을 하여도 된다. 보다 구체적으로는, 게임의 진행상, 어떤 객체가 다음 장면에 등장하는 것이 미리 판명되어 있는 경우가 있다. 특히, 배경에 표현된 객체는 판명되어 있는 것이 많고, 그와 같은 객체는 미리 모델링하고 다시 필요에 따라 좌표변환을 행하는 것도 바람직하다.

모델링이 완료된 객체의 데이터는 렌더링부(36)에 전달되고, 렌더링부(36)은 모델링된 객체의 입체 데이터로부터 삼차원 화상을 생성하고, 생성된 삼차원 화상을 이차원 공간에 투영하여 이차원 공간에서 표현되는 장면을 생성한다.

출력제어부(38)은, 렌더링부(36)에서 생성된 2차원 공간에서 표현되는 장면을 표시부(16)에 표시하여야 하는 신호, 예를 들면 RGB 신호로 변환하여표시부(16)에 그 신호를 출력한다.

상술한 구성은, 하드웨어적으로는 임의의 컴퓨터의 ＣＰＵ, 메모리, 그외 ＬＳＩ에서 실현 가능하고, 소프트웨어적으로는 메모리에 로딩된 화상처리기능을 갖는 프로그램 등에 의해 실현되나, 여기서는 그러한 제휴에 의해 실현된 기능 블록을 묘사하고 있다. 따라서, 이러한 기능 믈럭이 하드웨어에서만, 또는 소프트웨어에서만, 또는 이들의 조합에 의해 다양한 형태로 실현 가능한 것이 당업자에게는 이해되는 것이다.

도7은, 이상의 구성에 의한 화상처리장치(10)의 동작에 관하여, 특히, 좌표변환의 수순을 표시하는 플로우 챠트이다. 유저의 조작을 받아 입력제어부(32)는 장면에 표시되어야 하는 객체를 객체수납부(40)으로부터 선정하고 모델링부(34)는 선정된 객체의 기본 모델링을 행한다(S10).

기본 모델링이 종료하면, 객체분류부(42) 모델링 대상, 즉, 좌표변환의 대상이 되는 객체의 유무를 판정한다(S12). 좌표변환의 대상이 되는 객체가 있는 경우(S12의 Y), 좌표변환부(44)는 좌표변환의 대상이 되는 객체를 좌표변환하고（Ｓ１４）, 객체조정부(46)은 좌표변환이 된 객체와 좌표변환이 되지 않은 객체의 위치관계를 조정하여, 좌표변환 정의 객체간의 위치관계를 반영시킨다（Ｓ１６）.

Ｓ１２에서, 좌표변환의 대상이 되는 객체가 존재하지 않는 경우（S 12의 N）이나, Ｓ１６에서 위치관계의 조정이 종료하면 렌더링부(36)은 렌더링을 행하고（Ｓ１８）, 출력제어부(38)은 표시부(16)에 표시하여야 하는 데이터로 변환을 하여 출력처리를 행한다（Ｓ２０）.

이에 의해, 삼차원 컴퓨터 그래픽에서 표현되는 동화상을 보다 실감나게 표현하는 것이 가능하다. 또, 삼차원 컴퓨터 그래픽에서 표현된 객체에 있어서, 그 객체가 본래 갖고 있는 곡률이 반영되어 있지 않는 경우에 있어서도, 곡률이 반영되는 것이 바람직한 객체를 선정하여 좌표변환을 할 수 있다. 이에 의해, 종래부터 있는 객체의 데이터를 그대로 이용할 수 있음과 동시에, 새로운 컨텐츠를 제작하는 경우에 있어서도, 종래 있던 객체의 기술방법을 이용하는 것이 가능하다. 즉, 컨텐츠의 제작자는 좌표변환을 하여야 하는 객체를 의식하지 않고 객체의 데이터를 기술하는 것이 가능하다.

이상, 본 발명을 실시 형태와 함께 설명하였다. 이러한 실시 형태는 예시이고, 그러한 각 구성요소나 각 처리 프로세스의 조합에는 다양한 변형예가 가능하고 또 그러한 변형예도 본 발명의 범위에 있는 것은 당업자에게는 이해되어 있다. 그러한 변형예를 열거할 수 있다.

실시의 태양에서는, 평면에 곡률을 갖도록 하기 위해서 좌표변환을 한 것이 이에 국한되지 않고, 객체의 형상을 변경해도 된다. 다시 말하면, 장면에 등장하는 객체를 형상변경의 대상 또는 비대상의 객체로 분류하여, 형상변경의 대상으로 분류된 객체의 형상을 변경한다. 이 경우, 도6에 표시된 화상처리장치(10)에 있어서 좌표변환부(44)를, 예를 들면, 객체의 형상을 변경하는 형상변환부로 치환함으로써 실현 가능하다. 또, 실시의 형태에서는 지구를 표현하는 경우만이 아니고, 임의의 구체를 표현할 때 이용하는 것이 가능하고, 어느 경우에 있어서도 원점O를, 생성하고자 하는 구체의 중심으로 하여 설정하면 된다.

본 발명에 의하면, 컴퓨터 그래픽에서 생성된 동화상의 현장감을 향상시키는 것이 가능하다. 다른 관점에서는, 컴퓨터 그래픽의 동화상에 있어서 새로운 영상효과를 실현할 수 있다.

Claims

삼차원 컴퓨터 그래픽에 의해 동화상을 생성할 때 원래의 동화상 데이터에 대해서 비선형적인 좌표변환을 하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
삼차원의 컴퓨터 그래픽에 의해 동화상을 생성하는 화상처리 장치에 있어서,

원래의 동화상에 포함되어 있는 복수의 객체(Object)를 상대적으로 크게 표현되는 제 1의 객체와 상대적으로 작게 표현되는 제 2 객체로 분류하는 객체 분류부와, 상기 제 1 객체로서 분류된 객체에 대해서 비선형적인 좌표변환을 하는 변환부 를 갖는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.　
삼차원 컴퓨터 그래픽에 의해 동화상을 생성하는 화상처리 장치에 있어서,

원래의 동화상에 포함되어 있는 복수의 객체를, 상대적으로 이동량이 작은 제 1 객체와 상대적으로 이동량이 큰 제 2 객체로 분류하는 객체 분류부와, 상기 제 1 객체로서 분류된 객체에 대하여 비선형적인 좌표변환을 하는 변환부를 갖는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.　
제 2 항 내지 제 3항에 있어서, 상기 변환부는 상기 제 2객체에 대해서는 상기 비선형적인 좌표변화를 하지 않고, 상기 원래의 동화상에 있어 상기 제 1 객체와 상기 제 2 객체와의 위치관계를, 좌표변환 후의 상기 제 1 객체와 좌표변환을하지 않는 상기 제 2 객체와의 위치관계에 반영시키는 위치관계 조정부를 다시 갖는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
제 2 항 내지 제 3항에 있어서,

상기 변환부는, 상기 제 1 객체에 좌표변환을 한 후에, 상기 제 2 객체에 대해서 비선형적인 좌표변환을 하는 것을 특징으로 하는 화상처리방치.

　　
삼차원 컴퓨터그래픽에 의한 동화상을 생성하는 화상처리장치에 있어서,

원래의 화상에 포함된 복수의 객체를, 상대적으로 크게 표현되는 제 1 객체와 상대적으로 작게 표현되는 제 2객체로 분류하는 객체분류부와, 상기 제 1 객체로서 분리된 객체의 형상을 변환하는 변화부를 갖는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.

　
삼차원 컴퓨터그래픽에 의한 동화상을 생성하는 화상처리장치에 있어서,

원래의 동화상에 포함된 복수의 객체를, 상대적으로 이동량이 적은 제 1 객체와 상대적으로 이동량이 큰 제 2 객체로 분류하는 객체분류부와, 상기 제 1 객체로서 분류된 객체의 형상을 변경하는 변환부를 갖는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.

　　
제 6 항 내지 제 7항에 있어서,

상기 변환부는 상기 제 2 객체에 관해서는 형상을 변경하지 않고, 상기 원래의 동화상에 있어 상기 제 1 객체와 상기 제 2 객체와의 위치관계를, 형상이 변경된 상기 제 1 객체와 형상이 변경되지 않은 상기 제 2 객체와의 위치관계에 반영시키는 위치관계 조정부를 다시 갖게 하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.

　　
제 6 항 내지 제 7항에 있어서,

상기 변환부는 상기 제 1 객체의 형상을 변경한 후에, 상기 제 2 객체의 형상을 변경하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.

　　
제 6항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 변경부는 상기 객체의 형상을 변경할 때, 평면으로 표현되어 있는 영역이 소망하는 곡률을 갖도록 상기상기에 대해서 비선형적인 좌표변환을 하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.