JP2728312B2 - Computer graphic system and object display attribute setting method - Google Patents
Computer graphic system and object display attribute setting methodInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は図形処理や画像処理を行うコンピュータグラ
フィックシステムに係り、特に、物体を画面に表示させ
るとき金属であるかプラスチックであるか等その材質を
容易に指定するのに好適な物体表示属性設定方法に関す
る。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a computer graphic system for performing graphic processing and image processing, and in particular, when displaying an object on a screen, a material such as a metal or a plastic. The present invention relates to a method for setting an object display attribute suitable for easily designating an object.
[従来の技術] 3次元コンピュータグラフィックシステム等で3次元
形状の物体を表示させる場合、表示する物体の材質が何
であるか、例えば、その物体が金属であるかプラスチッ
クであるかが分かるように表示する必要がある。この材
質感をオペレータが指定する場合、従来は、セイコー電
子工業(株)電子事業部訳,David F.Rogers著:日刊工
業新聞社発行の「実践コンピュータグラフィックス基礎
手続きと応用」第390頁に記載されている様に、物体の
固有色と反射光成分とを区別せずに指定している。この
指定方法としては、物体の色を、周囲光成分,拡散反射
光成分,鏡面反射光成分で指定する際、各成分を夫々、
赤(R),緑(G),青(B)或いは、色相(H),明
度(L),彩度(S)で指定するようになっている。こ
れは、特開昭64−6998号公報記載の従来技術でも同様で
あり、周囲光成分をR,G,Bの組合せで指定し、拡散反射
光成分もR,G,Bの組合せで指定し、鏡面反射光成分もR,
G,Bの組合せで指定する様になっている。[Related Art] When displaying a three-dimensional object using a three-dimensional computer graphic system or the like, the display is performed so that the user can know what the material of the object to be displayed is, for example, whether the object is metal or plastic. There is a need to. Conventionally, when the material texture is specified by the operator, see page 390 of "Basic Procedures and Practices of Practical Computer Graphics" published by Nikkan Kogyo Shimbun, translated by David F. Rogers, Electronics Division of Seiko Electronic Industry Co., Ltd. As described, the intrinsic color of the object and the reflected light component are specified without distinction. When specifying the color of an object with the ambient light component, the diffuse reflection light component, and the specular reflection light component,
Red (R), green (G), blue (B) or hue (H), lightness (L), and saturation (S) are designated. This is the same in the prior art described in JP-A-64-6998, in which the ambient light component is designated by a combination of R, G, and B, and the diffuse reflected light component is designated by a combination of R, G, and B. , The specular reflected light component is also R,
It is specified by the combination of G and B.
[発明が解決しようとする課題] 上述した従来技術は、周囲光成分,拡散反射光成分,
鏡面反射光成分を夫々R,G,B(或いはH,L,S等)を組み合
わせて指定するので、使用するパラメータ数が9個と多
く、このため物体の材質感を正確に表示させることが可
能である。しかしその反面、各パラメータの値を適切に
設定するのが難しく、熟練した専門家でないと正確な材
質感まで表示させることができないという問題がある。[Problems to be Solved by the Invention] The above-described prior art includes an ambient light component, a diffuse reflected light component,
Since the specular reflected light component is specified by combining R, G, B (or H, L, S, etc.), the number of parameters to be used is as many as 9, so that the material appearance of the object can be displayed accurately. It is possible. However, on the other hand, it is difficult to appropriately set the value of each parameter, and there is a problem that an accurate material appearance cannot be displayed unless a skilled expert is used.
近年では、意匠設計したり、設計した成品のプレゼン
テーション用画像を生成したりするCADシステムへの一
般ユーザの要望が高くなっている。しかし、従来のシス
テムは物体の材質感の指定に熟練を要するので、コンピ
ュータグラフィックシステムを一般に普及させるには、
この点を解決する必要がある。In recent years, the demand of general users for CAD systems for designing designs and generating images for presentation of designed products has been increasing. However, conventional systems require skill in specifying the texture of an object, so to spread computer graphic systems in general,
This needs to be resolved.
本発明の目的は、物体の材質感の指定が容易なコンピ
ュータグラフィックシステムとその物体表示属生設定方
法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a computer graphic system and an object display attribute setting method for easily specifying a material appearance of an object.
[課題を解決するための手段] 上記目的は、光源に照らされた物体の材質感を画面上
に表示する場合に物体表面の反射属性として周囲光成
分,拡散反射光成分,鏡面反射光成分の色調を指定する
コンピュータグラフィックシステムにおいて、前記鏡面
反射光成分を物体固有色と光源色との間で補間するユー
ザインタフェースとしての指定手段を設け、この指定手
段から鏡面反射光成分の補間指令を取り込むことで、達
成される。[Means for Solving the Problems] The object of the present invention is to display the material texture of an object illuminated by a light source on a screen, as ambient light components, diffuse reflection light components, and specular reflection light components as reflection attributes of the object surface. In a computer graphic system for designating a color tone, a designating means is provided as a user interface for interpolating the specular reflected light component between an object specific color and a light source color, and an interpolation command of the specular reflected light component is taken in from the designating means. Is achieved.
鏡面反射光をRGBの各色成分を指定して目的の鏡面反
射光にするのは熟練が必要である。しかし、本発明で
は、上記の指定手段を設けたことで、この指定手段によ
り目的の鏡面反射光となるように補間調整が容易とな
り、物体の固有色と光源とが決まれば、金属的(鏡面反
射光は物体固有色寄り)が非金属的(鏡面反射光は光源
色寄り)かの質感調整が簡単にできる。Skill is required to make the specular reflected light the target specular reflected light by specifying each color component of RGB. However, in the present invention, the provision of the above-mentioned designation means makes it easy to perform interpolation adjustment to obtain the target specular reflection light by this designation means. The texture can be easily adjusted whether the reflected light is closer to the intrinsic color of the object or non-metallic (specular reflected light is closer to the light source color).
[実施例] 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
現実の世界において、物体の表面から反射される光の
特性は、光源の性質の他、物体表面の性質にも依存す
る。コンピュータグラフィックシステムで物体の材質感
を表現する場合、この物体表面の性質を表現すること
で、所望の結果を得ようとするものである。ところで、
物体表面で反射される光は、拡散反射光と鏡面反射光と
に分類される。拡散反射光は、光が物体中に一旦入り込
みその表面から全方向に向かって再放出される成分を示
している。鏡面反射光は、光が物体表面において鏡のよ
うに反射する。In the real world, the characteristics of light reflected from the surface of an object depend not only on the properties of the light source but also on the properties of the object surface. When expressing the texture of an object with a computer graphic system, a desired result is intended to be obtained by expressing the properties of the surface of the object. by the way,
Light reflected on the object surface is classified into diffuse reflected light and specular reflected light. Diffusely reflected light indicates a component in which light once enters an object and is re-emitted from its surface in all directions. Specularly reflected light reflects light off the surface of the object like a mirror.
コンピュータグラフィックシステムにおいて、物体の
表面の明るさや輝度を決定する場合、一般に次式が用い
られる。In a computer graphic system, when determining the brightness or luminance of the surface of an object, the following equation is generally used.
I=Ia*Ka+Id*Kd*cos(A)+Is*Ks*W(B) …
(1) I;決定された物体表面の輝度 Ia,Ib,Is;光源の特性を示すパラメータ Ka;周囲光強度 Kd;拡散反射光強度 Ks;鏡面反射光強度 第1式第1項(周囲光成分)は、光源以外の周囲から
照られる成分を示しており、物体が光源から直接照らさ
れていない部分が黒ずんでしまうのを防止するための項
である。I = Ia * Ka + Id * Kd * cos (A) + Is * Ks * W (B)
(1) I; determined brightness of object surface Ia, Ib, Is; parameters indicating characteristics of light source Ka; ambient light intensity Kd; diffuse reflected light intensity Ks; specular reflected light intensity Component) indicates a component illuminated from the surroundings other than the light source, and is a term for preventing a portion of the object not directly illuminated by the light source from being darkened.
第1式第2項(拡散反射光成分)は、ランバート(La
mbert)のコサイン法則を示す項であり、光源からの光
が完全拡散によって反射される場合に適用される。cos
(A)の“A"は、物体表面の法線と、物体表面から見た
場合の光源方向とがなす角度である。この項は、例えば
プラスチックや石膏等の物体固有の色を示す成分とな
る。The second term of the first equation (diffuse reflected light component) is expressed by Lambert (La
mbert) is a term indicating the cosine law, and is applied when light from a light source is reflected by perfect diffusion. cos
“A” in (A) is the angle between the normal to the object surface and the light source direction as viewed from the object surface. This term is a component indicating a color unique to the object such as plastic or gypsum.
第1式第3項は鏡面反射光成分を示す項であり、W
(B)の“B"は、視線方向と、鏡面における正反射方向
とがなす角度であり、W(B)は、視線が正反射方向か
らずれた場合の減衰率を示す関数である。物体の材質感
を表現する場合、この鏡面反射光成分が大きな役割を果
たす。例えば、プラスチックの様な物体は、この鏡面反
射光成分が光源と同じ色となる。つまり、光源が白色光
であればプラスチックの鏡面反射光は白色となり、光源
が赤色光であれば赤色となる。これに対し、金属や固形
染料等では、その鏡面反射光は光源の色とは異なる色と
なる。例えば銅を白色光で照らした場合、その鏡面反射
光は銅の固有色つまり赤色となる。The third term of the first equation is a term indicating a specular reflected light component, and W
“B” in (B) is the angle between the line of sight and the specular reflection direction on the mirror surface, and W (B) is a function indicating the attenuation rate when the line of sight deviates from the specular reflection direction. The specular reflected light component plays a large role in expressing the texture of the object. For example, for an object such as plastic, the specular reflected light component has the same color as the light source. That is, if the light source is white light, the specular reflection light of the plastic becomes white, and if the light source is red light, it becomes red. On the other hand, in the case of a metal, a solid dye, or the like, the specular reflected light has a color different from the color of the light source. For example, when copper is illuminated with white light, the specularly reflected light becomes the intrinsic color of copper, that is, red.
Ka,Kd,Ksは夫々色情報を示すベクタ情報であり、夫々
がR,G,Bの組合せで表される。斯かるKa,Kd,ksを組み合
わせることで、様々な材質感を表現することが可能とな
る。しかし、従来の用にKa,Kd,ksを夫々R,G,Bの組合せ
で指定する構成にすると、この指定にかなりの熟練が必
要となる。そこで、本実施例では、このKaをR,G,Bの組
合せで指定するのではなく、物体色を(H,L,S)表色系
で表したとき、Kaを(H,αaL,S)の0≦αa≦1として
指定する。同様に、Kdを(H,αd,S)の0≦αd≦1と
して指定する。そして、Ksは(H,αsL,βsS)の0≦α
s≦1,0≦βs≦1として指定する。ここで、「つや無
し」はαs=0とすると表現される。また、プラスチッ
クはβs=0とすることで表現され、金属はβs=1と
することで表現される。そして、指定されたKa,Kd,Ksを
夫々計算機によりR,G,Bの組合せに変換する。ここで、K
a,Kdは物体の固有色に基づいた色に設定され、反射強度
を夫々のパラメータに関して独立に設定できる。更にKs
は、物体の固有色か白色、或いはその中間色に設定さ
れ、反射強度が設定できる。Ka, Kd, and Ks are vector information indicating color information, and each is represented by a combination of R, G, and B. By combining such Ka, Kd, and ks, various textures can be expressed. However, if Ka, Kd, and ks are designated by a combination of R, G, and B, respectively, as in the prior art, this designation requires considerable skill. Therefore, in the present embodiment, instead of specifying this Ka by the combination of R, G, and B, when the object color is represented by the (H, L, S) color system, Ka is represented by (H, α a L , S) as 0 ≦ α a ≦ 1. Similarly, specifying a Kd (H, α d, S ) as 0 ≦ α d ≦ 1 in. And Ks is 0 ≦ α of (H, α s L, β s S)
Specify as s ≦ 1,0 ≦ β s ≦ 1. Here, “no luster” is expressed as α s = 0. Further, plastic is represented by β s = 0, and metal is represented by β s = 1. Then, the designated Ka, Kd, and Ks are each converted into a combination of R, G, and B by a computer. Where K
a and Kd are set to colors based on the intrinsic color of the object, and the reflection intensity can be set independently for each parameter. Further Ks
Is set to the intrinsic color of the object, white, or an intermediate color, and the reflection intensity can be set.
第1図は、本発明の一実施例に係るコンピュータグラ
フィックシステムの要部構成図である。物体固有色決定
装置1は物体の固有の色を決定する。例えば、赤いプラ
スチックや銅の材質感を表現する場合、「赤色」を物体
固有色とする。物体固有色決定装置は、R,G,Bの三原色
を用い、オペレータが指定した「色」とその「強度」に
より表現する色合いを決定する。この指定にあたり、本
実施例では、後述する第5図に示す様に、スライド式に
連続的な指定ができるようにしているが、選択できる色
の候補を計算機がオペレータに対して表示し、オペレー
タの選択した「色」を物体固有色として用いるようにし
てもよい。FIG. 1 is a configuration diagram of a main part of a computer graphic system according to an embodiment of the present invention. The object-specific color determination device 1 determines a unique color of an object. For example, when expressing the material feeling of red plastic or copper, “red” is set as the object-specific color. The object-specific color determination device uses the three primary colors of R, G, and B to determine a hue expressed by a “color” designated by an operator and its “intensity”. In this specification, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, which will be described later, continuous specification can be performed in a sliding manner. May be used as the object-specific color.
第1図の表面反射属性装置2の詳細を第2図に示す。
この表面反射属性指定装置2は、周囲光強度決定装置3
と、拡散反射光強度決定装置4と、金属質感調整装置5
と、鏡面反射光強度決定装置6とからなる。FIG. 2 shows details of the surface reflection attribute device 2 shown in FIG.
The surface reflection attribute specifying device 2 includes an ambient light intensity determining device 3
Diffused light intensity determining device 4 and metallic texture adjusting device 5
And a specular reflected light intensity determination device 6.
周囲光強度(Ka)決定装置3は、物体固有色決定装置
1から物体固有色を示すRGBデータを受け取り、このRGB
データをHLS表色系のデータに変換する。そして、前述
した様にオペレータの指定したαaを用いて(H,αaL,
S)を求め、これをRGB表色系のデータに変換し、Kaを算
出する。The ambient light intensity (Ka) determination device 3 receives the RGB data indicating the object-specific color from the object-specific color determination device 1 and
Converts data to HLS color system data. Then, as described above, using α a specified by the operator, (H, α a L,
S) is obtained, and this is converted into data of the RGB color system, and Ka is calculated.
拡散反射光強度(Kd)決定装置4は、同じくRGBデー
タをHLSデータに変換し、オペレータの指定したαdか
ら(H,αdL,S)を求め、これをRGB表色系のデータに変
換してKdを算出する。The diffuse reflection light intensity (Kd) determination device 4 also converts RGB data into HLS data, obtains (H, α d L, S) from α d specified by the operator, and converts this into RGB color system data. Convert and calculate Kd.
金属質感調整装置5は、同じくRGBデータを受け取っ
てこれをHLSデータに変換し、オペレータの指定したβ
sを用いて(H,L,βsS)を求める。次の鏡面反射光強度
(Kd)決定装置6は、オペレータの指定したαsを用い
て(H,αsL,βsS)求め、これをRGB表色系のデータに
変換してKsを算出する。The metal texture adjusting device 5 also receives the RGB data, converts it into HLS data, and outputs the β data designated by the operator.
(H, L, β s S) is obtained using s . The next specular reflection light intensity (Kd) determination device 6 obtains (H, α s L, β s S) using α s specified by the operator, converts this into RGB color system data, and calculates Ks. calculate.
第3図は、1個の光源で球を照明したときの様子を図
示したものである。上述したKa,Kd,Ksは、球の各部分の
広がりや明るさを決定するものである。第3図におい
て、周囲光成分はパラメータKaによって決定され、光源
により直接に照明されていない部分を表現する。拡散反
射光成分はパラメータKdによって決定され、光源により
直接に照明されている部分を表現する。鏡面反射光成分
はKsによって決定され、光源からの光が物体表面によっ
て鏡面反射し視点に入射する部分を表現する。FIG. 3 shows a state in which a sphere is illuminated by one light source. The above-mentioned Ka, Kd, and Ks determine the spread and brightness of each part of the sphere. In FIG. 3, the ambient light component is determined by the parameter Ka and represents the part not directly illuminated by the light source. The diffuse reflected light component is determined by the parameter Kd, and represents the part directly illuminated by the light source. The specular reflected light component is determined by Ks, and represents a portion where light from the light source is specularly reflected by the object surface and enters the viewpoint.
次に、物体の固有色を決定する場合について説明す
る。一般に色を決定する場合、RGB三原色を用いその強
度で色合いを表現する。しかし、本実施例では、HLS表
色系を用いて色の固有色を決定する。第4図は、HLS表
色系の説明図である。H(色相),L(明度),S(彩度)
の3つのパラメータを入力すると、1つの色彩が定めら
れる。ここで、色相Hは0度〜360度の値をとり、0度
が「赤」,60度が「黄」,120度が「緑」,180度が「シア
ン」,240度が「青」,300度が「マゼンダ」である。明度
Lは、0.0〜1.0の値をとり、0.0が「黒」,1.0が「白」
であり、それ以外の時には色相,彩度Sに応じた色を示
す。彩度Sは、0.0〜1.0の値をとり、0.0が「無彩色」
つまり「灰色」を示し、1.0が「純色」を示す。彩度S
を変更することにより、「明るさ」と「色」を保ったま
ま、「灰色」か「純色」まで連続的に変化させることが
できる。HLSの適当な組合せにより、オペレータは自分
の意図する色彩を指定することができる。Next, a case where the unique color of the object is determined will be described. In general, when determining a color, a hue is represented by its intensity using three primary colors of RGB. However, in this embodiment, the intrinsic color of the color is determined using the HLS color system. FIG. 4 is an explanatory diagram of the HLS color system. H (hue), L (lightness), S (saturation)
When the three parameters are input, one color is determined. Here, the hue H takes a value of 0 to 360 degrees, where 0 degree is “red”, 60 degrees is “yellow”, 120 degrees is “green”, 180 degrees is “cyan”, and 240 degrees is “blue”. , 300 degrees is "magenta". Lightness L takes a value from 0.0 to 1.0, where 0.0 is "black" and 1.0 is "white"
In other cases, a color corresponding to the hue and saturation S is shown. Saturation S takes a value from 0.0 to 1.0, where 0.0 is "achromatic"
That is, “gray” is indicated, and 1.0 indicates “pure color”. Saturation S
Can be changed continuously to “gray” or “pure color” while maintaining “brightness” and “color”. With an appropriate combination of HLS, the operator can specify his intended color.
第5図は、材質感設定用ユーザフィンタフェースの構
成図である。第5図に示す各つまみは、実際のスライド
ボリュームを用いても良いし、コンピュータ画面に模擬
的に表示してもよい。色相つまみ,明度つまみ,彩度つ
まみは、3個一組になっており、物体の固有色を指定す
るようになっている。赤つまみ,緑つまみ,青つまみ、
やはり同様にして3個一組になって物体の固有色を指定
するようになっている。色相つまみ,明度つまみ,彩度
つまみの組と、赤つまみ,緑つまみ,青つまみの組と
は、互いに関係があるので、どちらかの組のつまみを変
化させた場合には他方の組のつまみも整合性がとれるよ
うに変化する。オペレータは、自分の使用しやすい方の
組のつまみを用いて物体の固有色を指定する。FIG. 5 is a configuration diagram of a user feeler face for material appearance setting. Each knob shown in FIG. 5 may use an actual slide volume or may simulately display it on a computer screen. The hue knob, the brightness knob, and the saturation knob are a set of three, and designate a unique color of the object. Red knob, green knob, blue knob,
In the same manner, the intrinsic color of the object is designated as a set of three. The set of the hue knob, the lightness knob, and the saturation knob and the set of the red, green, and blue knobs are related to each other, so that when one of the knobs is changed, the other knob is changed. Also change so as to be consistent. The operator specifies the unique color of the object by using the set of knobs that are easy to use.
反射属性を指定するつまみには、周囲光つまみ,拡散
反射光つまみ,鏡面反射光つまみ,金属質感つまみと、
本実施例では表面荒さつまみを設けてある。第6図は、
第4図の色立体の断面図である。この断面上にある色は
全て同一の彩度を持ち、物体の固有色を含んでいる。周
囲光つまみを変更して物体固有色の明度成分を変化させ
た場合には、Kaの値は太線で示したように物体の固有色
から黒点まで連続的に変化する。拡散反射光つまみは、
やはり物体固有色の明度成分を変更してKdを決定する。
表面荒さつまみは、鏡面反射成分(第3図参照)の広が
りを決めるつまみである。金属質感つまみは、第7図に
示す様に、物体固有色の彩度成分を変更するつまみであ
り、その結果は、固有色から無彩色(灰色)まで連続的
に変化する。この金属質感つまみをメタル側に移動する
と物体固有色側に近付き、プラスチック側に移動すると
無彩色側に近付く。鏡面反射光つまみは、第7図に示す
様に、金属質感つまみによて決定された色の明度成分を
変更してKsを決定する。Knobs for specifying the reflection attribute include an ambient light knob, a diffuse reflection light knob, a specular reflection light knob, and a metal texture knob.
In this embodiment, a surface roughness knob is provided. FIG.
FIG. 5 is a sectional view of the color solid shown in FIG. 4. The colors on this cross section all have the same saturation and include the intrinsic color of the object. When the brightness component of the object-specific color is changed by changing the ambient light knob, the value of Ka continuously changes from the object's own color to the black point as shown by the thick line. Diffuse light knob
Again, Kd is determined by changing the lightness component of the object-specific color.
The surface roughness knob is a knob that determines the spread of the specular reflection component (see FIG. 3). As shown in FIG. 7, the metal texture knob is a knob for changing the saturation component of the intrinsic color of the object, and the result continuously changes from the intrinsic color to the achromatic color (gray). When the metal texture knob is moved to the metal side, it approaches the object-specific color side, and when it is moved to the plastic side, it approaches the achromatic color side. As shown in FIG. 7, the specular reflection light knob changes the lightness component of the color determined by the metal texture knob and determines Ks.
第8図は、第5図とは別のユーザインタフェースの構
成図である。本実施例では、物体固有色,反射属性の指
定は、画面にメニュー表示された中からオペレータが選
択するようになっている。第5図の実施例では各パラメ
ータを連続的に指定できる構成となっているが、本実施
例では各パラメータの値は離散的な値として指定され
る。オペレータの指定が行われると、指定されたメニュ
ーに対応した物体固有色や反射属性データが記憶装置か
ら読み出され前述した第1図の各装置によりKa,Kd,Ksが
決定される。FIG. 8 is a block diagram of a user interface different from that of FIG. In this embodiment, the operator specifies the object-specific color and the reflection attribute from the menu displayed on the screen. In the embodiment of FIG. 5, each parameter can be specified continuously, but in this embodiment, the value of each parameter is specified as a discrete value. When an operator is designated, object-specific colors and reflection attribute data corresponding to the designated menu are read out from the storage device, and Ka, Kd, and Ks are determined by the devices shown in FIG.
尚、第5図に示すユーザインタフェースと第8図に示
すユーザインタフェースとを組み合わせることも可能で
ある。例えば、物体固有色は第5図のユーザインタフェ
ースを用いてオペレータに選択させ、反射属性は第8図
のユーザインタフェースを用いたり、その逆を用いる。
更に、物体固有色や反射属性の大ざっぱな選択はメニュ
ー形式でオペレータに選択させ、詳細な設定は第5図の
ユーザインタフェースにて選択させる構成とすることも
可能である。Note that the user interface shown in FIG. 5 and the user interface shown in FIG. 8 can be combined. For example, the operator selects an object-specific color using the user interface shown in FIG. 5, and uses the user interface shown in FIG. 8 or the reverse as the reflection attribute.
Further, it is also possible to adopt a configuration in which a rough selection of the object-specific color and the reflection attribute is selected by the operator in a menu format, and detailed settings are selected by the user interface shown in FIG.
次に、第5図に示すユーザインタフェースを用いて、
代表的な物体の材質感を得る方法について述べる。Next, using the user interface shown in FIG. 5,
A method of obtaining a material appearance of a typical object will be described.
自ら発光している物体を表現する場合には、先ず、色
相つまみ,明度つまみ,彩度つまみの組か、赤つまみ,
緑つまみ,青つまみの組を用いて、その物体の発光色を
指定する。次に、周囲光つまみは、十分に大きい値にす
る。この十分大きい周囲光成分により、発光物体の材質
感が表現される。反射属性を指定するつまみ(拡散反射
光,鏡面反射光,表面荒さ,金属質感の各つまみ)は、
好みに応じて適当に設定する。When expressing an object that emits light by itself, first, a set of a hue knob, a brightness knob, and a saturation knob, or a red knob,
The emission color of the object is designated using a pair of a green knob and a blue knob. Next, the ambient light knob is set to a sufficiently large value. The sufficiently large ambient light component expresses the material feeling of the light emitting object. The knobs for specifying the reflection attribute (the knobs for diffuse reflection, specular reflection, surface roughness, and metallic texture)
Set appropriately according to your preference.
石膏の様な艶のない物体を表現する場合にも、先ずそ
の物体の固有色を最初に決定する。鏡面反射光つまみは
最低の値にし、艶の表示を抑制する。拡散反射光つまみ
は適当に設定し、照明されている部分の輝度を調整す
る。そして次に、周囲光つまみを用いて照明されていな
い部分の輝度を調整する。Even when expressing a matte object such as gypsum, first, the intrinsic color of the object is determined. The specular reflection knob is set to the lowest value to suppress the gloss display. The diffuse reflection light knob is set appropriately to adjust the brightness of the illuminated part. Then, the brightness of the non-illuminated portion is adjusted using the ambient light knob.
艶のあるプラスチックの物体を表現する場合、先ずそ
の物体の固有色を指定する。周囲光つまみと拡散反射光
つまみは、石膏の場合と同様に調整し、金属材質感つま
みをプラスチック側にして鏡面反射光成分の色を無彩色
にし、そして、鏡面反射光つまみを適当に設定して艶の
部分の明るさを調整する。更に、表面荒さつまみを用い
て艶の部分の広がりを調整する。この場合、Ksが無彩色
に設定されているので、物体の固有色が何色であっても
鏡面反射成分は光源と同じ色となる。When expressing a glossy plastic object, first specify the unique color of the object. Adjust the Ambient Light Knob and Diffuse Reflection Light Knob in the same way as for gypsum, set the metal material knob to the plastic side, set the color of the specular reflected light component to achromatic, and set the specular reflected light knob appropriately. Adjust the brightness of the glossy part. Further, the spread of the glossy portion is adjusted using the surface roughness knob. In this case, since Ks is set to an achromatic color, the specular reflection component becomes the same color as that of the light source, regardless of the specific color of the object.
光沢のある金属物体を表現する場合にも、先ず、物体
の固有色を決定する。拡散反射光つまみは、通常は最低
値にして拡散反射光を抑制する。周囲光つまみは、映像
効果を考えて適当に設定する。金属質感つまみはメタル
側にして鏡面反射光成分を物体固有色にし、鏡面反射光
つまみを適当に設定して艶の部分の明るさを調整する。
更に、表面荒さつまみを用いて艶の部分の広がりを調整
する。この場合には、Ksが物体固有色に設定されている
ので、例えば白色光によって照明されているときは鏡面
反射光成分は物体固有色となる。When expressing a glossy metal object, first, the intrinsic color of the object is determined. The diffuse reflection light knob is normally set to the lowest value to suppress the diffuse reflection light. The ambient light knob is appropriately set in consideration of the image effect. The metal texture knob is set to the metal side to make the specular reflected light component an object-specific color, and the specular reflected light knob is appropriately set to adjust the brightness of the glossy portion.
Further, the spread of the glossy portion is adjusted using the surface roughness knob. In this case, since Ks is set to the object-specific color, for example, when illuminated with white light, the specular reflected light component becomes the object-specific color.
以上述べた実施例では、周囲光成分強度,拡散反射光
成分強度,鏡面反射光成分強度を調整するために、HLS
表色系の明度L成分を変化させたが、本発明はこの実施
例に限定されるものではなく、光の強度を変化させ方法
であれば、いかなる表色系のどの成分を変化させるもの
でもよい。例えば第6図において、物体固有色と黒色点
とを結んだ直線上を変化させても同様の効果が得られ
る。また、金属質感つまみにより鏡面反射の色を調整す
るのに、HLS表色系の彩度成分を変化させた実施例につ
いて述べたが、本発明は実施例に限定されるものではな
く、無彩色と物体固有色との間を補間する方法であれ
ば、どのような方法でも用いることができる。例えば第
7図において、物体固有色と白色点を結んだ直線上を変
化させても同様の効果が得られる。In the embodiment described above, in order to adjust the ambient light component intensity, the diffuse reflected light component intensity, and the specular reflected light component intensity, the HLS
Although the lightness L component of the color system was changed, the present invention is not limited to this embodiment, and any method of changing any component of any color system may be used as long as the method changes the light intensity. Good. For example, in FIG. 6, the same effect can be obtained by changing the straight line connecting the object-specific color and the black point. Further, although the embodiment in which the saturation component of the HLS color system is changed to adjust the color of specular reflection by the metal texture knob has been described, the present invention is not limited to the embodiment, and the achromatic color Any method may be used as long as the method interpolates between the object and the object-specific color. For example, in FIG. 7, the same effect can be obtained by changing the straight line connecting the object-specific color and the white point.
[発明の効果] 本発明によれば、物体の固有色と光源色とが決まれ
ば、金属的(鏡面反射光は物体固有色寄り)か非金属的
(鏡面反射非は非源色寄り)かの質感調整が簡単にでき
る。[Effects of the Invention] According to the present invention, if the intrinsic color of an object and the light source color are determined, it is metallic (specularly reflected light is closer to the intrinsic color of the object) or non-metallic (specularly reflected non is closer to the non-source color). The texture can be easily adjusted.
第1図は本発明の一実施例に係るコンピュータグラフィ
ックシステムの要部構成図、第2図は第1図に示す表面
反射属性指定装置の詳細構成図、第3図は光源に照らさ
れている球の様子を示す図、第4図はHLS表色系の説明
図、第5図はユーザインタフェースの説明図、第6図は
周囲光つまみ,拡散反射光つまみの効果説明図、第7図
は金属質感つまみ,鏡面反射光つまみの効果説明図、第
8図は別実施例に係るユーザインタフェースの説明図で
ある。 1……物体固有色決定装置、2……表面反射属性指定装
置、3……周囲光強度決定装置、4……拡散反射光強度
決定装置、5……金属質感調整装置、6……鏡面反射光
強度決定装置。FIG. 1 is a configuration diagram of a main part of a computer graphic system according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a detailed configuration diagram of a surface reflection attribute designation device shown in FIG. 1, and FIG. 3 is illuminated by a light source. FIG. 4 is a diagram showing the state of a sphere, FIG. 4 is an explanatory diagram of an HLS color system, FIG. 5 is an explanatory diagram of a user interface, FIG. 6 is an explanatory diagram of effects of an ambient light knob and a diffuse reflection light knob, and FIG. FIG. 8 is an explanatory view of the effect of the metal texture knob and the specular reflection knob, and FIG. 8 is an explanatory view of a user interface according to another embodiment. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Object specific color determination device, 2 ... Surface reflection attribute designation device, 3 ... Ambient light intensity determination device, 4 ... Diffuse reflection light intensity determination device, 5 ... Metal texture adjustment device, 6 ... Specular reflection Light intensity determination device.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂井 俊雄 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所日立研究所内 (72)発明者 坂元 昭弘 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所日立研究所内 (72)発明者 佐藤 健次郎 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所日立研究所内 (72)発明者 富田 次男 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所日立研究所内 (56)参考文献 特開 平1−263886(JP,A) 特開 昭62−14270(JP,A) ’Macintoshで作るフルカラ ー3DグラフィックスStrataVi sion3D’,月刊アスキー 1990年 5月号,P.321−328 柴本,安田 ’パソコン上で動く高品 質CGソフトTRIMAGINEの開発 ’,PIXEL (No.84) 1989年 9月号,P.103−109 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Toshio Sakai 4026 Kuji-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside Hitachi, Ltd.Hitachi Research Laboratory (72) Inventor Akihiro Sakamoto 4026 Kuji-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi Research, Ltd. Office (72) Inventor Kenjiro Sato 4026 Kuji-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside Hitachi Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Tsugio Tomita 4026 Kuji-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture, Hitachi Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (56) References JP-A-1-263886 (JP, A) JP-A-62-14270 (JP, A) Full-color 3D graphics StrataVision3D made by Macintosh, monthly ASCII May 1990, P.A. 321-328 Shibamoto, Yasuda 'Development of high quality CG software TRIMAGEINE running on a personal computer', PIXEL (No. 84), September 1989, p. 103-109
Claims (2)
表示する場合に物体表面の反射属性として周囲光成分,
拡散反射光成分,鏡面反射光成分の色調を指定するコン
ピュータグラフィックシステムにおいて、前記鏡面反射
光成分を物体固有色と光源色との間で補間する指定手段
を備えることを特徴とするコンピュータグラフィックシ
ステム。When a material appearance of an object illuminated by a light source is displayed on a screen, an ambient light component,
A computer graphic system for designating a color tone of a diffuse reflection light component and a specular reflection light component, comprising a designation means for interpolating the specular reflection light component between an object-specific color and a light source color.
表示する場合に物体表面の反射属性として周囲光成分,
拡散反射光成分,鏡面反射光成分の色調を指定する物体
表示属性設定方法において、前記鏡面反射光成分を物体
固有色と光源色との間で補間するユーザインタフェース
からの補間指令入力に基づいて前記鏡面反射光成分の設
定を行うことを特徴とする物体表示属性設定方法。2. The method according to claim 1, further comprising the steps of: displaying a material texture of the object illuminated by the light source on a screen;
In the object display attribute setting method for designating the color tone of the diffuse reflected light component and the specular reflected light component, the method comprises the steps of: interpolating the specular reflected light component between an object-specific color and a light source color based on an interpolation command input from a user interface. An object display attribute setting method, comprising: setting a specular reflected light component.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2314435A JP2728312B2 (en) | 1990-11-21 | 1990-11-21 | Computer graphic system and object display attribute setting method |
| DE69130549T DE69130549T2 (en) | 1990-06-11 | 1991-06-10 | Device for generating an object movement path |
| EP91109465A EP0461577B1 (en) | 1990-06-11 | 1991-06-10 | Apparatus for generating object motion path |
| US08/359,780 US5717848A (en) | 1990-06-11 | 1994-12-20 | Method and apparatus for generating object motion path, method of setting object display attribute, and computer graphics system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2314435A JP2728312B2 (en) | 1990-11-21 | 1990-11-21 | Computer graphic system and object display attribute setting method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04186490A JPH04186490A (en) | 1992-07-03 |
| JP2728312B2 true JP2728312B2 (en) | 1998-03-18 |
Family
ID=18053328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2314435A Expired - Lifetime JP2728312B2 (en) | 1990-06-11 | 1990-11-21 | Computer graphic system and object display attribute setting method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2728312B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101526487B1 (en) * | 2013-07-24 | 2015-06-10 | 디게이트 주식회사 | Apparatus for rendering 3D object |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4349121B2 (en) * | 2003-12-19 | 2009-10-21 | 富士通株式会社 | Calculation method of radar cross section |
-
1990
- 1990-11-21 JP JP2314435A patent/JP2728312B2/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ’Macintoshで作るフルカラー3DグラフィックスStrataVision3D’,月刊アスキー 1990年5月号,P.321−328 |
| 柴本,安田 ’パソコン上で動く高品質CGソフトTRIMAGINEの開発’,PIXEL (No.84) 1989年9月号,P.103−109 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101526487B1 (en) * | 2013-07-24 | 2015-06-10 | 디게이트 주식회사 | Apparatus for rendering 3D object |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04186490A (en) | 1992-07-03 |
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