Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP3716482B2 - 3D image data generation method and apparatus - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP3716482B2 - 3D image data generation method and apparatus - Google Patents

3D image data generation method and apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP3716482B2
JP3716482B2 JP2510696A JP2510696A JP3716482B2 JP 3716482 B2 JP3716482 B2 JP 3716482B2 JP 2510696 A JP2510696 A JP 2510696A JP 2510696 A JP2510696 A JP 2510696A JP 3716482 B2 JP3716482 B2 JP 3716482B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
facet
information holding
vertex
normal
peripheral portion
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2510696A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH09218962A (en
Inventor
康博 ▲高▼野
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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 Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2510696A priority Critical patent/JP3716482B2/en
Publication of JPH09218962A publication Critical patent/JPH09218962A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3716482B2 publication Critical patent/JP3716482B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Processing Or Creating Images (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、物体を平面上に立体的に表示するコンピュータグラフィックスに関し、特に、水面上を航行する船の様に背景となる水面に密着して物体が存在し、水面即ち背景と、船即ち物体とが相互に独立して動作し、且つ物体の周囲では背景が物体の動作に関連して動作する場合に、目で見て自然な感じの画像を生成する、中枢処理のためのデータを生成する3次元画像データ生成に関する。
【0002】
コンピュータグラフィックスにおいては、一般に物体を、3次元の直交座標上のモデルとして定義し、物体の縁を適当な間隔で区分する点と、物体の形状を特徴付ける点により囲まれる小面の集合として該モデルを生成し、
幾何変換を行って該モデルを回転,拡大縮小,ずれ変換,平行移動させ、視点の移動に応じた形状のモデルを生成し、
射影変換を行って該モデルを、視点からの距離に応じて同一寸法でも異なる長さで表される形状のモデルに変更し、
実際に見える形に近似させて平面に表示させる。
【0003】
しかしながら、そのままでは物体の形状のみが実際に見える形に近似され、物体相互の位置関係が実際に見える形に近似されていないため、
隠れ面処理を行って視点に近い位置にあるモデルが視点から離れた位置にあるモデルを隠しているように表示し、
陰影付け処理にを行って光源とモデル相互の位置関係とから物体表面の細かな明るさの変化や影等が模擬され、
現実感溢れる画像を表示するデータが生成され、中枢処理のための入力データとして出力される。
【0004】
物体を平面上に立体的に表示するためには、表示される画像に現実感があることが必須であり、物体と接する位置に背景がある(例えば、水面を背景として航行する船が波により上下に揺られる)場合であっても、視点と物体と背景の相対的な位置関係が崩れず、常に船が水面に隠れない様に、即ち、物体の画像が背景よりも視点に近い位置に生成されるようデータを生成することが必要である。
【0005】
【従来の技術】
図6は従来例の構成図であり、図7は従来例のフローチャート図(その1)であり、図8は従来例のフローチャート図(その2)であり、図9は従来例のイメージ図である。
【0006】
図6〜図9を参照しながら、従来例について説明する。尚、以下の説明において、同一部分または相当部分については同一符号を付す。
図9は背景と物体の相対的な位置関係のイメージを表した図であって、点Aと点Bと点Cと点Dとを結ぶ線により囲まれる領域が背景であり、点Iと点Jと点Kと点Lとを結ぶ線により囲まれる領域が物体、即ち、動作部である。
【0007】
本説明においては、背景が静止し、動作部のみが動作するものとして説明するが、背景と動作部の双方が動作する場合についても同様である。
入力データは、点Aと点B、点Bと点C、点Cと点D、点Dと点Aを結ぶ線の各々を適当な間隔で区分する点の位置情報と、背景の形状を示す点の位置情報と、
点Iと点J、点Jと点K、点Kと点L、点Lと点Iを結ぶ線の各々を適当な間隔で区分する点の位置情報と、動作部の形状を示す点の位置情報である。
【0008】
図6において、10’は入力回路であり、20は情報保持部であり、30’は小面生成部であり、40は小面法線生成部であり、50は頂点法線生成部であり、60は出力回路であり、70はプロセッサであり、80は記憶回路である。
【0009】
入力回路10’は、記憶回路80に接続され、背景を形成する点の位置情報、即ち、点Aと点B、点Bと点C、点Cと点D、点Dと点Aを結ぶ線の各々を適当な間隔で区分する点の位置情報と、背景の形状を示す点の位置情報と、
動作部を形成する点の位置情報、即ち、点Iと点J、点Jと点K、点Kと点L、点Lと点Iを結ぶ線の各々を適当な間隔で区分する点の位置情報と、動作部の形状を示す点の位置情報と
を入力データとして記憶回路80に格納する回路である。
【0010】
記憶回路80は、入力回路10’と、出力回路60と、プロセッサ70とに接続され、入力データを保持し、出力データを保持し、入力データの処理方法を指示するプログラムを保持する回路である。
【0011】
出力回路60は、記憶回路80に接続され、記憶回路80に保持される出力データを出力する回路である。
プロセッサ70は、記憶回路80に接続され、記憶回路80に保持されるプログラムが走行して記憶回路80の情報保持部20に保持される入力データを読出し、出力データを生成して情報保持部20に格納する回路である。
【0012】
情報保持部20は、記憶回路80の中のデータを保持する領域であって、入力データと出力データとを保持する領域である。
小面生成部30’は、記憶回路80に格納されるプログラムであって、背景を形成する点の位置情報を記憶回路80から読み出し、背景を形成する、隣接する3点を結ぶ直線で囲まれる三角形ストリップ(以下、「小面」と言う)と呼ばれる微小面を生成して記憶回路80の情報保持部20に格納し、
動作部を形成する点の位置情報とを入力データとして記憶回路80から読み出し、動作部を形成する小面を生成して記憶回路80の情報保持部20に格納するプログラムである。
【0013】
小面法線生成部40は、記憶回路80に格納されるプログラムであって、記憶回路80から小面を読出し、該小面に対する法線を生成し、小面法線として記憶回路80に格納するプログラムである。
【0014】
頂点法線生成部50は、記憶回路80に格納されるプログラムであって、記憶回路80から小面を読出し、前記小面により囲まれる頂点を通る頂点法線を生成し、頂点法線として記憶回路80に格納するプログラムである。
【0015】
処理は以下の手順で行われる。
まず、背景の外縁を適当な間隔で区分する点の位置情報と、背景の形状を特徴付ける点の位置情報と、動作部の外縁を適当な間隔で区分する点の位置情報と、動作部の形状を特徴付ける点の位置情報とが入力回路10’により、情報保持部20に格納される。(ステップS1)
プロセッサ70上を走行する小面生成部30’により、情報保持部20から背景を形成する点の位置情報が読み出され、背景を形成する、隣接する3点を結ぶ直線で囲まれる微小面が生成され、小面として情報保持部20に格納される。(ステップS2)
小面法線生成部40により、情報保持部20から背景を構成する小面が読み出され、前記小面の各々に対する法線が生成され、小面法線として情報保持部20に格納される。(ステップS3)
頂点法線生成部50により、情報保持部20から背景を構成する小面が読み出され、前記小面により囲まれる頂点を通る法線が生成され、頂点法線として情報保持部20に格納される。(ステップS4)
小面生成部30’により、情報保持部20から動作部を形成する点の位置情報が読み出され、動作部を形成する小面が生成され、情報保持部20に格納される。(ステップS5)
小面法線生成部40により、情報保持部20から動作部を形成する小面が読み出され、前記小面の各々に対する法線が生成され、小面法線として情報保持部20に格納される。(ステップS6)
頂点法線生成部50により、情報保持部20から動作部を構成する小面が読み出され、前記小面により囲まれる頂点を通る法線が生成され、頂点法線として情報保持部20に格納される。(ステップS7)
背景と動作部の各々を構成する小面の全てと、小面法線の全てと、頂点法線の全てとが、出力回路60により、情報保持部20から出力され、処理を終了する。(ステップS8)
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
上述した様に、従来の方法では、
背景を形成する小面と、小面法線と、頂点法線と、
物体を形成する小面と、小面法線と、頂点法線と、
が各々独立に生成されていたため、平面上に背景と物体とを表示する場合、視点と物体と背景の相対的な位置関係が必ずしも維持されず、物体が背景に隠れるという問題が生じていた。
【0017】
本発明は、視点と物体と背景の相対的な位置関係を常に維持し、物体が背景の手前に来るようなデータを生成する、効率の良い方法を提供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】
図1は本発明の原理図であり、図5は本発明の第1の実施の形態イメージ図である。
【0019】
図1及び図5を参照しながら、本発明について説明する。
図5は背景と物体の相対的な位置関係のイメージを表した図であって、
点Aと点Bと点Cと点Dとを結ぶ線を外縁とし、点Eと点Fと点Gと点Hとを結ぶ線を内縁とする領域は、背景の、動作部と独立して動作する外周部であり、点Eと点Fと点Gと点Hとを結部線を外縁とし、点Iと点Jと点Kと点Lとを結ぶ線を内縁とする領域は、背景の、動作部と連動して動作する周辺部であり、点Iと点Jと点Kと点Lとで囲まれた領域は、外周部とは独立して動作する物体(即ち、動作部)である。
【0020】
本説明においては、外周部が静止し動作部のみが動作するものとして説明するが、外周部と動作部の双方が動作する場合についても同様である。
外周部の外縁である点Aと点Bと点Cと点Dとを結ぶ線を適当な間隔で区分する点の位置情報と、外周部の形状を特徴付ける点の位置情報と、
外周部の内縁であり且つ周辺部の外縁である点Eと点Fと点Gと点Hとを結ぶ線を適当な間隔で区分する点の位置情報と、周辺部の形状を特徴付ける点の位置情報と、
周辺部の内縁で且つあり動作部の外縁である点Iと点Jと点Kと点Lとを結ぶ線を適当な間隔で区分する点の位置情報と、動作部の形状を特徴付ける点の位置情報とが入力データとして入力される。
【0021】
図1において、1は入力手段であり、2は情報保持手段であり、3は小面生成手段であり、4は小面法線生成手段であり、5は頂点法線生成手段であり、6は出力手段である。
【0022】
入力手段1は、情報保持手段2に接続され、外周部を形成する点の位置情報と、周辺部を形成する点の位置情報と、動作部を形成する点の位置情報とを入力データとして情報保持手段2に格納する手段である。
【0023】
情報保持手段2は、入力手段1と、出力手段6と、小面生成手段3と、小面法線生成手段4と、頂点法線生成手段5とに接続され、入力データを保持し、出力データを保持する手段である。
【0024】
小面生成手段3は、情報保持手段2に接続され、情報保持手段2から入力データを読み出し、外周部を形成する小面を生成して情報保持手段2に格納し、周辺部を形成する小面を生成して情報保持手段2に格納し、動作部を形成する小面を生成して情報保持手段2に格納する手段である。
【0025】
小面法線生成手段4は、情報保持手段2に接続され、外周部と周辺部と動作部の各々を形成する小面を情報保持手段2から読出し、該小面に対する法線を生成し、小面法線として情報保持手段2に格納する手段である。
【0026】
頂点法線生成手段5は、情報保持手段2に接続され、外周部と周辺部と動作部の各々を形成する小面を情報保持手段2から読出し、前記小面により囲まれる頂点を通る頂点法線を生成し、頂点法線として情報保持手段2に格納する手段である。
【0027】
出力手段6は、情報保持手段2に接続され、情報保持手段2に保持される小面,小面法線,頂点法線を出力データとして出力する手段である。
まず最初に、入力手段1により入力された入力データは情報保持手段2に格納される。
【0028】
次いで、小面生成手段3により、外周部を形成する点の位置情報が情報保持手段2から読み出され、外周部を形成する小面が生成され、情報保持手段2に格納され、
周辺部を形成する点の位置情報が情報保持手段2から読み出され、周辺部を形成する小面が生成され、情報保持手段2に格納され、
動作部を形成する点の位置情報が情報保持手段2から読み出され、動作部を形成する小面が生成され、情報保持手段2に格納される。
【0029】
次いで、小面法線生成手段4により、外周部を形成する小面が情報保持手段2から読み出され、前記小面に対する法線が生成され、小面法線として情報保持手段2に格納され、
周辺部を形成する小面が情報保持手段2から読み出され、前記小面に対する法線が生成され、小面法線として情報保持手段2に格納され、
動作部を形成する小面が情報保持手段2から読み出され、前記小面に対する法線が生成され、小面法線として情報保持手段2に格納される。
【0030】
次いで、頂点法線生成手段5により、外周部を形成する小面と、周辺部を形成する小面と、動作部を形成する小面とが情報保持手段2から読み出され、前記小面により囲まれる頂点を通る法線が生成され、頂点法線として情報保持手段2に格納される。
【0031】
次いで、出力手段6により情報保持手段2に保持される小面,小面法線,頂点法線が出力データとして出力され、処理を終了する。
【0032】
【発明の実施の形態】
図2は本発明の第1の実施の形態構成図であり、図3は本発明の第1の実施の形態フローチャート図(その1)であり、図4は本発明の第1の実施の形態フローチャート図(その2)である。
【0033】
図2〜図5を参照しながら、本発明の第1の実施の形態について説明する。
図2において、10は入力回路であり、20は情報保持部であり、30は小面生成部であり、40は小面法線生成部であり、50は頂点法線生成部であり、60は出力回路であり、70はプロセッサであり、80は記憶回路である。
【0034】
出力回路60とプロセッサ70と記憶回路80とは、従来の技術の説明で説明されたと同一または同等の回路であり、
小面法線生成部40と頂点法線生成部50とは、従来の技術の説明で説明されたと同一または同等のプログラムであり、
情報保持部20は従来の技術で説明されたと同一または同等の記憶回路80のデータを保持する領域である。
【0035】
入力回路10は、記憶回路80に接続され、外周部を形成する点の位置情報と、周辺部を形成する点の位置情報と、動作部を形成する点の位置情報とを入力データとして記憶回路80の情報保持部20に格納する回路である。
【0036】
小面生成部30は、記憶回路80に格納されるプログラムであって、
外周部を形成する点の位置情報と、周辺部を形成する点の位置情報と、動作部を形成する点の位置情報とを入力データとして記憶回路80から読出し、
外周部を形成する小面を生成して記憶回路80の情報保持部20に格納し、
周辺部を形成する小面を生成して記憶回路80の情報保持部20に格納し、
動作部を形成する小面を生成して記憶回路80の情報保持部20に格納するプログラムである。
【0037】
処理は以下の手順で行われる。
まず、外周部の外縁を適当な間隔で区分する点の位置情報と、外周部の形状を特徴付ける点の位置情報と、外周部の内縁(即ち、周辺部の外縁)を適当な間隔で区分する点の位置情報と、周辺部の形状を特徴付ける点の位置情報と、周辺部の内縁(即ち、動作部の外縁)を適当な間隔で区分する点の位置情報と、動作部の形状を特徴付ける点の位置情報とが入力回路10により情報保持部20に格納される。(ステップS1)
プロセッサ上を走行する小面生成部30により、情報保持部20から外周部を形成する点の位置情報が読み出され、外周部を形成する、隣接する3点を結ぶ直線で囲まれる微小面が生成され、小面として情報保持部20に格納される。(ステップS2)
小面法線生成部40により、情報保持部20から外周部を形成する小面が読み出され、前記小面の各々に対する法線が生成され、小面法線として情報保持部20に格納される。(ステップS3)
小面生成部30により、情報保持部20から周辺部を形成する点の位置情報が読み出され、周辺部を形成する小面が生成され、情報保持部20に格納される。(ステップS4)
小面法線生成部40により、情報保持部20から周辺部を形成する小面が読み出され、前記小面の各々に対する法線が生成され、小面法線として情報保持部20に格納される。(ステップS5)
小面生成部30により、情報保持部20から動作部を形成する点の位置情報が読み出され、動作部を形成する小面が生成され、情報保持部20に格納される。(ステップS6)
小面法線生成部40により、情報保持部20から動作部を形成する小面が読み出され、前記小面の各々に対する法線が生成され、小面法線として情報保持部20に格納される。(ステップS7)
頂点法線生成部50により、情報保持部20から外周部と周辺部と動作部の各々を形成する小面が読み出され、前記小面により囲まれる頂点を通る法線が生成され、頂点法線として情報保持部20に格納される。(ステップS8)
外周部と周辺部と動作部の各々を構成する小面の全てと、小面法線の全てと、頂点法線の全てとが、出力回路60により、情報保持部20から出力され、処理を終了する。(ステップS9)
本説明においては、外周部、周辺部、動作部の縁を区分する点の間隔を適当な間隔としているが、小面が曲面となる場合には間隔を狭めれは狭める程滑らかな自然な現実感のある画像が生成出来、小面が平面となる場合には間隔を広げても自然な現実感のある画像が生成出来るため、対象により間隔が選択される。
【0038】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明によれば背景と物体とが各々独立に動作する場合においても、常に物体は背景の手前にあり、視点と背景と物体の間の相対的な位置関係に変化が生じないため、
視点から見て物体が常に背景の手前にある、自然な感じの3次元画像を生成するための入力データを生成することが出来るという著しい工業的効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の原理図
【図2】 本発明の第1の実施の形態構成図
【図3】 本発明の第1の実施の形態フローチャート図(その1)
【図4】 本発明の第1の実施の形態フローチャート図(その2)
【図5】 本発明の第1の実施の形態イメージ図
【図6】 従来例の構成図
【図7】 従来例のフローチャート図(その1)
【図8】 従来例のフローチャート図(その2)
【図9】 従来例のイメージ図
【符号の説明】
1 入力手段
2 情報保持手段
3 小面生成手段
4 小面法線生成手段
5 頂点法線生成手段
6 出力手段
10,10’ 入力回路
20 情報保持部
30,30’ 小面生成部
40 小面法線生成部
50 頂点法線生成部
60 出力回路
70 プロセッサ
80 記憶回路
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to computer graphics for displaying an object three-dimensionally on a plane, and in particular, the object exists in close contact with the water surface as a background like a ship navigating on the water surface. Data for central processing that produces an image that looks natural to the eye when the object moves independently of each other and the background moves around the object in relation to the movement of the object. The present invention relates to generation of three-dimensional image data to be generated.
[0002]
In computer graphics, an object is generally defined as a model on a three-dimensional Cartesian coordinate system, and is defined as a set of facets surrounded by points that divide the edges of the object at appropriate intervals and points that characterize the shape of the object. Generate the model
Perform geometric transformation to rotate, scale, shift, translate, and generate a model of the shape according to the viewpoint movement,
Perform projective transformation to change the model to a model with the same dimensions but with different lengths depending on the distance from the viewpoint,
Approximate the actual shape and display it on a flat surface.
[0003]
However, as it is, only the shape of the object is approximated to be actually seen, and the positional relationship between the objects is not approximated to be actually visible.
Hidden surface processing is performed so that the model located near the viewpoint hides the model located away from the viewpoint,
By performing shading processing, fine changes in brightness, shadows, etc. on the object surface are simulated from the positional relationship between the light source and the model,
Data that displays a realistic image is generated and output as input data for central processing.
[0004]
In order to display an object three-dimensionally on a plane, it is essential that the displayed image has a sense of reality, and there is a background at a position in contact with the object (for example, a ship sailing with the water surface as a background is Even if it is rocked up and down), the relative positional relationship between the viewpoint, the object and the background does not collapse, so that the ship is not always hidden on the water surface, that is, the object image is closer to the viewpoint than the background. It is necessary to generate data to be generated.
[0005]
[Prior art]
6 is a block diagram of a conventional example, FIG. 7 is a flowchart (part 1) of the conventional example, FIG. 8 is a flowchart (part 2) of the conventional example, and FIG. 9 is an image diagram of the conventional example. .
[0006]
A conventional example will be described with reference to FIGS. In the following description, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.
FIG. 9 is a diagram showing an image of the relative positional relationship between the background and the object. An area surrounded by a line connecting point A, point B, point C, and point D is the background, and point I and point A region surrounded by a line connecting J, the point K, and the point L is an object, that is, an operation unit.
[0007]
In this description, it is assumed that the background is stationary and only the operation unit operates, but the same applies to the case where both the background and the operation unit operate.
The input data indicates the position information of points that divide each of the lines connecting points A and B, points B and C, points C and D, points D and A at appropriate intervals, and the shape of the background. Point location information,
Point position information that divides each of the lines connecting point I and point J, point J and point K, point K and point L, and point L and point I at appropriate intervals, and the position of the point indicating the shape of the operating portion Information.
[0008]
In FIG. 6, 10 ′ is an input circuit, 20 is an information holding unit, 30 ′ is a facet generation unit, 40 is a facet normal generation unit, and 50 is a vertex normal generation unit. , 60 is an output circuit, 70 is a processor, and 80 is a memory circuit.
[0009]
The input circuit 10 ′ is connected to the storage circuit 80, and position information of points forming the background, that is, lines connecting points A and B, points B and C, points C and D, points D and A Position information that divides each of them at appropriate intervals, position information that indicates the shape of the background, and
Position information of the points forming the operation part, that is, the positions of the points that divide each of the lines connecting the points I and J, J and K, K and L, and L and I at appropriate intervals. It is a circuit that stores information and position information of points indicating the shape of the operation unit in the storage circuit 80 as input data.
[0010]
The storage circuit 80 is connected to the input circuit 10 ′, the output circuit 60, and the processor 70, and is a circuit that holds a program that holds input data, holds output data, and instructs a processing method of input data. .
[0011]
The output circuit 60 is a circuit that is connected to the storage circuit 80 and outputs output data held in the storage circuit 80.
The processor 70 is connected to the storage circuit 80, the program held in the storage circuit 80 runs, reads input data held in the information holding unit 20 of the storage circuit 80, generates output data, and generates the information holding unit 20. It is a circuit to store in.
[0012]
The information holding unit 20 is an area for holding data in the storage circuit 80 and is an area for holding input data and output data.
The facet generation unit 30 'is a program stored in the storage circuit 80, reads position information of points forming the background from the storage circuit 80, and is surrounded by a straight line connecting three adjacent points forming the background. A micro surface called a triangular strip (hereinafter referred to as “facet”) is generated and stored in the information holding unit 20 of the memory circuit 80.
This is a program that reads out position information of points forming the operation unit from the storage circuit 80 as input data, generates a facet forming the operation unit, and stores it in the information holding unit 20 of the storage circuit 80.
[0013]
The facet normal generation unit 40 is a program stored in the storage circuit 80, reads a facet from the storage circuit 80, generates a normal to the facet, and stores it as a facet normal in the storage circuit 80. It is a program to do.
[0014]
The vertex normal generation unit 50 is a program stored in the storage circuit 80, reads a facet from the storage circuit 80, generates a vertex normal passing through the vertex surrounded by the facet, and stores it as a vertex normal A program stored in the circuit 80.
[0015]
Processing is performed in the following procedure.
First, position information of points that divide the outer edge of the background at appropriate intervals, position information of points that characterize the shape of the background, position information of points that divide the outer edge of the operation part at appropriate intervals, and shape of the operation part Is stored in the information holding unit 20 by the input circuit 10 ′. (Step S1)
The position information of the points forming the background is read from the information holding unit 20 by the small surface generating unit 30 ′ running on the processor 70, and the minute surface surrounded by the straight line connecting the three adjacent points forming the background is displayed. It is generated and stored in the information holding unit 20 as a facet. (Step S2)
The facet normal generation unit 40 reads the facets constituting the background from the information holding unit 20, generates normals for each of the facets, and stores them in the information holding unit 20 as facet normals. . (Step S3)
The vertex normal generation unit 50 reads the facets constituting the background from the information holding unit 20, generates normals passing through the vertices surrounded by the facets, and stores them as vertex normals in the information holding unit 20. The (Step S4)
The facet generation unit 30 ′ reads position information of points that form the operation unit from the information holding unit 20, generates a facet that forms the operation unit, and stores it in the information holding unit 20. (Step S5)
The facet normal generation unit 40 reads out the facets forming the operation unit from the information holding unit 20, generates normals for each of the facets, and stores them as facet normals in the information holding unit 20. The (Step S6)
The vertex normal generation unit 50 reads the facets constituting the operation unit from the information holding unit 20, generates normals passing through the vertices surrounded by the facets, and stores them in the information holding unit 20 as vertex normals. Is done. (Step S7)
All of the facets constituting each of the background and the operation unit, all of the facet normals, and all of the vertex normals are output from the information holding unit 20 by the output circuit 60, and the processing ends. (Step S8)
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
As mentioned above, in the conventional method,
The facets that form the background, the facet normals, the vertex normals,
A facet forming the object, a facet normal, a vertex normal,
Therefore, when the background and the object are displayed on the plane, the relative positional relationship between the viewpoint, the object, and the background is not always maintained, and there is a problem that the object is hidden in the background.
[0017]
An object of the present invention is to provide an efficient method for generating data such that the relative position relationship between the viewpoint, the object, and the background is always maintained, and the object is in front of the background.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
FIG. 1 is a principle diagram of the present invention, and FIG. 5 is an image diagram of a first embodiment of the present invention.
[0019]
The present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 5 shows an image of the relative positional relationship between the background and the object,
The region having the line connecting point A, point B, point C, and point D as the outer edge and the line connecting point E, point F, point G, and point H as the inner edge is independent of the moving part of the background. The outer peripheral portion that operates, and the region having points E, F, G, and H as the outer edge and the line connecting points I, J, K, and L as the inner edge The peripheral portion that operates in conjunction with the moving portion, and the area surrounded by the points I, J, K, and L is an object that moves independently from the outer peripheral portion (that is, the moving portion). It is.
[0020]
In this description, it is assumed that the outer peripheral portion is stationary and only the operating portion operates, but the same applies to the case where both the outer peripheral portion and the operating portion operate.
Position information of points that divide lines connecting points A, B, C, and D, which are outer edges of the outer periphery, at appropriate intervals; position information that characterizes the shape of the outer periphery;
Position information of points that divide lines connecting point E, point F, point G, and point H that are inner edges of the outer peripheral part and outer peripheral parts at appropriate intervals, and positions of points that characterize the shape of the peripheral part Information and
Position information of points that divide lines connecting points I, J, K, and L, which are the inner edge of the peripheral portion and the outer edge of the moving portion, at appropriate intervals, and the positions of points that characterize the shape of the moving portion Information is input as input data.
[0021]
In FIG. 1, 1 is an input means, 2 is an information holding means, 3 is a facet generating means, 4 is a facet normal generating means, 5 is a vertex normal generating means, 6 Is an output means.
[0022]
The input unit 1 is connected to the information holding unit 2 and receives, as input data, position information of points forming the outer peripheral part, position information of points forming the peripheral part, and position information of points forming the operating part. It is means for storing in the holding means 2.
[0023]
The information holding unit 2 is connected to the input unit 1, the output unit 6, the facet generation unit 3, the facet normal generation unit 4, and the vertex normal generation unit 5 to hold input data and output it. It is a means to hold data.
[0024]
The facet generating means 3 is connected to the information holding means 2, reads input data from the information holding means 2, generates a facet forming the outer peripheral part, stores it in the information holding means 2, and forms a peripheral part. A surface is generated and stored in the information holding unit 2, and a small surface forming an operation unit is generated and stored in the information holding unit 2.
[0025]
The facet normal generating means 4 is connected to the information holding means 2, reads out the facets forming each of the outer peripheral part, the peripheral part and the operating part from the information holding means 2, generates a normal to the facet, It is means for storing the information in the information holding means 2 as a facet normal.
[0026]
The vertex normal generation means 5 is connected to the information holding means 2, reads out the facets forming each of the outer peripheral part, the peripheral part, and the action part from the information holding means 2, and the vertex method passing through the vertices surrounded by the facets This is a means for generating a line and storing it in the information holding means 2 as a vertex normal.
[0027]
The output unit 6 is connected to the information holding unit 2 and outputs the facets, facet normals, and vertex normals held by the information holding unit 2 as output data.
First, the input data input by the input unit 1 is stored in the information holding unit 2.
[0028]
Next, the position information of the points forming the outer peripheral portion is read from the information holding unit 2 by the small surface generating unit 3, and the small surface forming the outer peripheral unit is generated and stored in the information holding unit 2.
The position information of the points forming the peripheral part is read from the information holding unit 2, the facets forming the peripheral part are generated, stored in the information holding unit 2,
The position information of the points forming the operation part is read from the information holding unit 2, and the facets forming the operation unit are generated and stored in the information holding unit 2.
[0029]
Next, the facets forming the outer peripheral portion are read from the information holding means 2 by the facet normal generation means 4, the normals to the facets are generated, and stored in the information holding means 2 as facet normals. ,
The facets forming the peripheral part are read from the information holding means 2, a normal to the facet is generated, and stored in the information holding means 2 as a facet normal.
The facets forming the operating part are read from the information holding means 2, a normal to the facet is generated, and stored in the information holding means 2 as the facet normal.
[0030]
Next, the vertex normal generation means 5 reads out the facet forming the outer peripheral part, the facet forming the peripheral part, and the facet forming the operation part from the information holding means 2, Normals passing through the enclosed vertices are generated and stored in the information holding unit 2 as vertex normals.
[0031]
Next, the facets, facet normals, and vertex normals held in the information holding means 2 are output by the output means 6 as output data, and the process ends.
[0032]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 2 is a configuration diagram of the first embodiment of the present invention, FIG. 3 is a flowchart (part 1) of the first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is the first embodiment of the present invention. It is a flowchart figure (the 2).
[0033]
The first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
2, 10 is an input circuit, 20 is an information holding unit, 30 is a facet generation unit, 40 is a facet normal generation unit, 50 is a vertex normal generation unit, 60 Is an output circuit, 70 is a processor, and 80 is a memory circuit.
[0034]
The output circuit 60, the processor 70, and the storage circuit 80 are the same or equivalent circuits as described in the description of the prior art,
The facet normal generation unit 40 and the vertex normal generation unit 50 are the same or equivalent programs as described in the description of the prior art,
The information holding unit 20 is an area for holding data in the storage circuit 80 that is the same as or equivalent to that described in the related art.
[0035]
The input circuit 10 is connected to the storage circuit 80, and stores the position information of the points forming the outer peripheral portion, the position information of the points forming the peripheral portion, and the position information of the points forming the operation portion as input data. 80 is a circuit that stores information in the information holding unit 20.
[0036]
The facet generation unit 30 is a program stored in the storage circuit 80, and
The position information of the points forming the outer peripheral part, the position information of the points forming the peripheral part, and the position information of the points forming the operating part are read out from the storage circuit 80 as input data,
A facet forming the outer peripheral part is generated and stored in the information holding unit 20 of the storage circuit 80,
A facet forming the peripheral portion is generated and stored in the information holding unit 20 of the storage circuit 80.
This is a program for generating a facet forming an operation unit and storing it in the information holding unit 20 of the storage circuit 80.
[0037]
Processing is performed in the following procedure.
First, the position information of points that divide the outer edge of the outer peripheral portion at an appropriate interval, the position information of points that characterize the shape of the outer peripheral portion, and the inner edge of the outer peripheral portion (that is, the outer edge of the peripheral portion) are divided at an appropriate interval. Point location information, point location information that characterizes the shape of the periphery, point location information that divides the inner edge of the periphery (ie, the outer edge of the action portion) at appropriate intervals, and points that characterize the shape of the action portion Is stored in the information holding unit 20 by the input circuit 10. (Step S1)
The small surface generating unit 30 running on the processor reads position information of the points forming the outer peripheral portion from the information holding unit 20, and the minute surface surrounded by the straight line connecting the three adjacent points forming the outer peripheral portion. It is generated and stored in the information holding unit 20 as a facet. (Step S2)
The facet normal generation unit 40 reads the facets forming the outer peripheral portion from the information holding unit 20, generates normals for each of the facets, and stores them as facet normals in the information holding unit 20. The (Step S3)
The facet generation unit 30 reads position information of points that form the peripheral portion from the information holding unit 20, generates a facet that forms the peripheral portion, and stores it in the information holding unit 20. (Step S4)
The facet normal generation unit 40 reads the facets forming the peripheral portion from the information holding unit 20, generates normals for each of the facets, and stores them as facet normals in the information holding unit 20. The (Step S5)
The facet generation unit 30 reads position information of points that form the operation unit from the information holding unit 20, generates a facet that forms the operation unit, and stores it in the information holding unit 20. (Step S6)
The facet normal generation unit 40 reads out the facets forming the operation unit from the information holding unit 20, generates normals for each of the facets, and stores them as facet normals in the information holding unit 20. The (Step S7)
The vertex normal generation unit 50 reads out the facets forming the outer peripheral part, the peripheral part, and the action part from the information holding part 20, and generates normals passing through the vertices surrounded by the facets. It is stored in the information holding unit 20 as a line. (Step S8)
All of the facets constituting each of the outer peripheral part, the peripheral part, and the action part, all of the facet normals, and all of the vertex normals are output from the information holding unit 20 by the output circuit 60 and processed. finish. (Step S9)
In this description, the interval between the outer peripheral portion, the peripheral portion, and the point that separates the edges of the operating portion is set as an appropriate interval. However, when the facet is a curved surface, the natural reality becomes smoother as the interval is reduced. When an image with a feeling can be generated and the facet is a flat surface, an image with a natural reality can be generated even if the interval is widened, so the interval is selected depending on the object.
[0038]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, even when the background and the object operate independently, the object is always in front of the background, and the relative positional relationship between the viewpoint, the background, and the object changes. Does not occur,
There is a remarkable industrial effect that it is possible to generate input data for generating a natural-looking three-dimensional image in which an object is always in front of the background as viewed from the viewpoint.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a principle diagram of the present invention. FIG. 2 is a block diagram of a first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a flowchart of the first embodiment of the present invention (part 1).
FIG. 4 is a flowchart of the first embodiment of the present invention (part 2);
FIG. 5 is an image of the first embodiment of the present invention. FIG. 6 is a configuration diagram of a conventional example. FIG. 7 is a flowchart of a conventional example (part 1).
FIG. 8 is a flowchart of a conventional example (part 2).
Fig. 9 Image of conventional example [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Input means 2 Information holding means 3 Facet generation means 4 Facet normal generation means 5 Vertex normal generation means 6 Output means 10, 10 'Input circuit 20 Information holding part 30, 30' Facet generation part 40 Facet method Line generator 50 Vertex normal generator 60 Output circuit 70 Processor 80 Memory circuit

Claims (1)

背景が面で構成され、且つ、背景面上に配置された物体が面である場合の三次元空間の画面表示であって、
背景を、物体面の頂点座標と外周部面の頂点座標とを中継する点を領域の外側の頂点とし該物体面の各頂点を領域の内側の頂点とする周辺部面と、該周辺部の外側の領域である外周部とに区分し、
物体面の各頂点と周辺部の各頂点と外周部面の各頂点とを予め対応付け、各面毎の縁を適当な間隔で区分する点の位置情報を入力データとして情報保持手段に入力する入力手段と、
入力手段と、小面生成手段と、小面法線生成手段と、頂点法線生成手段と出力手段とに接続され、入力データと、出力データとを保持する情報保持手段と、
入力データを読み出して外周部、該外周部面の頂点と物体面の頂点により生成される周辺部と物体面との各々を形成する小面を生成し、情報保持手段に格納する小面生成手段と、
情報保持手段から小面を読み出して小面法線を生成し、情報保持手段に格納する小面法線生成手段と、
情報保持手段から小面を読み出して前記小面により囲まれる頂点の各々に対する法線を頂点法線として生成し、情報保持手段に格納する頂点法線生成手段と、
情報保持手段から前記小面と前記小面法線と前記頂点法線とを出力データとして出力する出力手段と
から構成されることを特徴とする3次元画像データ生成装置。
A screen display in a three-dimensional space when the background is composed of surfaces and the object placed on the background surface is a surface,
A peripheral surface having a background surface that relays the vertex coordinates of the object surface and the vertex coordinates of the outer peripheral surface as vertices outside the region, and each vertex of the object surface as a vertex inside the region ; and the peripheral portion It is divided into the outer peripheral surface that is the area outside
Previously associating the vertexes of each vertex and the outer peripheral portion surface of each vertex and the peripheral portion of the object surface, the input to the information holding means as input data the position information of the vertices of partitioning the edges of each surface at suitable intervals Input means to
An information holding means connected to the input means, the facet generation means, the facet normal generation means, the vertex normal generation means and the output means, and holds input data and output data;
Reads input data to generate an outer peripheral portion surface, the facets forming each of the peripheral portion surface and the object plane generated by the vertex of the vertex and the object plane of the outer peripheral portion surface, and stores the information holding means A facet generation means;
A facet normal generating means for reading a facet from the information holding means to generate a facet normal, and storing the facet normal in the information holding means;
Vertex normal generation means for reading out the facets from the information holding means, generating normals for each of the vertices surrounded by the facets as vertex normals, and storing them in the information holding means;
An apparatus for generating three-dimensional image data, comprising: output means for outputting the facet, the facet normal, and the vertex normal as output data from an information holding means.
JP2510696A 1996-02-13 1996-02-13 3D image data generation method and apparatus Expired - Fee Related JP3716482B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2510696A JP3716482B2 (en) 1996-02-13 1996-02-13 3D image data generation method and apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2510696A JP3716482B2 (en) 1996-02-13 1996-02-13 3D image data generation method and apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09218962A JPH09218962A (en) 1997-08-19
JP3716482B2 true JP3716482B2 (en) 2005-11-16

Family

ID=12156682

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2510696A Expired - Fee Related JP3716482B2 (en) 1996-02-13 1996-02-13 3D image data generation method and apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3716482B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09218962A (en) 1997-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7205999B2 (en) Method and apparatus for environment-mapped bump-mapping in a graphics system
EP0451875B1 (en) Image displaying system
EP1049049B1 (en) Curved surface reconstruction at plural resolution levels
KR100357269B1 (en) Image processing apparatus and image processing method
JP3294149B2 (en) Three-dimensional texture mapping processing device and three-dimensional image generation device using the same
JP4199159B2 (en) Drawing processing apparatus, drawing processing method, and drawing processing program
EP2051533B1 (en) 3D image rendering apparatus and method
KR950024108A (en) Texture mapping method and device
US9401044B1 (en) Method for conformal visualization
Lin et al. Metamorphosis of 3d polyhedral models using progressive connectivity transformations
US5745667A (en) 3d graphics apparatus using texture images with displacement information
JP4060375B2 (en) Spotlight characteristic forming method and image processing apparatus using the same
JP3035571B2 (en) Image processing device
JP3716482B2 (en) 3D image data generation method and apparatus
JP2005346417A (en) Object image display control method using virtual three-dimensional coordinate polygon and image display apparatus using the same
US20080043023A1 (en) Approximating subdivision surfaces with bezier patches
Imagire et al. Anti-aliased and real-time rendering of scenes with light scattering effects
JPH11149566A (en) 3D CG drawing device for curved display
JP4931038B2 (en) Stereoscopic image device, game device, stereoscopic image projection device, stereoscopic image data generation method, control program, and readable recording medium
US6870536B2 (en) Image processing apparatus and image processing program
JP3312560B2 (en) Texture mapping device
JP2006113909A (en) Image processor, image processing method and image processing program
JPH07271998A (en) Stereoscopic display method and device
JPH07152925A (en) Image generator
KR0153664B1 (en) 3d object generator in a graphic system

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050104

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050214

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050510

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050603

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20050705

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050809

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050822

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080909

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090909

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090909

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100909

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100909

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110909

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120909

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120909

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130909

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees