JPH07104959B2 - Growth model display - Google Patents
Growth model displayInfo
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- JPH07104959B2 JPH07104959B2 JP24691583A JP24691583A JPH07104959B2 JP H07104959 B2 JPH07104959 B2 JP H07104959B2 JP 24691583 A JP24691583 A JP 24691583A JP 24691583 A JP24691583 A JP 24691583A JP H07104959 B2 JPH07104959 B2 JP H07104959B2
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- current
- state
- shape
- growth
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-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T13/00—Animation
- G06T13/20—Three-dimensional [3D] animation
- G06T13/60—Three-dimensional [3D] animation of natural phenomena, e.g. rain, snow, water or plants
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- Physics & Mathematics (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、コンピユータ・グラフイツクスに係り、特
に、樹木の生長や結晶の成長のような過程をモデル化し
てデイスプレイ装置にアニメーシヨン表示する生長モデ
ル表示装置に関する。Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to computer graphics, and in particular, a growth model display for modeling a process such as growth of trees or growth of crystals and displaying the animation on a display device. Regarding the device.
樹木のように、芽が出て、枝・葉が生長し、やがて花が
咲くという過程は、A.Lindenmayerが提案した、Lシス
テムと呼ばれる状態推移規則モデルによつて、トポロジ
カルに表現することができる。(「生命の物理」現代物
理学の基礎8〔第2版〕、P417-444 岩波書店1978参
照)このLシステムは、モデルのトポロジカルは表現に
目的を置かれており、樹木などの生長過程における現実
の姿をリアルに表示することに結びつけられた研究はな
されていない。また、従来から知られている表示手法と
しては、基本図形とその図形の次の形への変化率を記述
することにより図形が枝分れして生長していくように見
せかけるフラクタル理論があるが、この手法は、ある時
間における図形間の関係を表わすものであり変化率の記
述が単数で位置のみの関数で、実際の生長過程を追跡し
たものではない(樹木の場合を例にとると、ある時間の
樹木の1場面を表示順序として幹から段々と枝分れして
いくようにとらえているにすぎない)。そのためつぼみ
ができたり花が咲くようなアニメーシヨンはできないと
いう課題を有していた。The process in which buds emerge, branches and leaves grow, and flowers bloom like trees, can be topologically expressed by the state transition rule model called the L system proposed by A. Lindenmayer. it can. (See “Physics of Life”, Modern Physics, Fundamentals 8 [2nd Edition], P417-444, Iwanami Shoten 1978.) This L-system has a model topological purpose, and is used in the growth process of trees. No research has been done that is tied to the realistic display of reality. In addition, as a conventionally known display method, there is a fractal theory in which a basic figure and a rate of change of the figure to the next shape are described to make the figure seem to branch and grow. , This method expresses the relationship between figures at a certain time, the description of the rate of change is a singular, position-only function, and does not track the actual growth process (in the case of trees, It just catches one scene of a tree at a certain time as the display order and gradually branches off from the trunk). Therefore, there was a problem that an animation that creates buds and flowers would not be possible.
本発明の目的は、上記課題を解決すべく、樹木の生長や
結晶の成長などの過程を状態推移規則を用いてモデル化
し、グラフィックス・デイスプレイ装置上にその生長
(成長)過程をリアルにアニメーション表示する生長モ
デル表示装置を提供することにある。In order to solve the above problems, the object of the present invention is to model a process such as tree growth or crystal growth using a state transition rule, and to realistically animate the growth (growth) process on a graphics display device. It is to provide a growth model display device for displaying.
本発明は、上記目的を達成するために、生長モデルの生
長の過程における生長ステップ毎のトポロジカルな状態
の推移についてのトポロジカルな状態推移規則情報と該
トポロジカルな状態の推移の際におけるトポロジカルな
モデルの各部分ごとの形状および色彩の変化に関する形
状・色彩の変化情報とを入力して格納する第1の格納手
段と、前記生長モデルのトポロジカルな状態の初期状態
および前記トポロジカルなモデルの各部分ごとの形状お
よび色彩の初期値を格納する第2の格納手段と、前記生
長ステップを順次進めるタイミング信号を発生するタイ
ミング・コントローラと、該タイミング・コントローラ
から発生するタイミング信号に従って、前記第2の格納
手段に格納されたトポロジカルな状態の初期状態から前
記第1の格納手段に格納されたトポロジカルな状態推移
規則に基づいて順次生長ステップにおけるトポロジカル
な状態を算出し、更に前記第2の格納手段に格納された
形状および色彩の初期値から前記第1の格納手段に格納
されたトポロジカルなモデルの各部分ごとの形状および
色彩の変化に基づいて順次生長ステップにおけるトポロ
ジカルなモデルの各部分における形状及び色彩を算出す
る処理手段とを備え、該処理手段で順次生長ステップに
おいて算出されたトポロジカルな状態とトポロジカルな
モデルの各部分における形状及び色彩とに基づいて生長
過程をグラフィック・デイスプレイ装置上にアニメーシ
ョン表示することを特徴とする生長モデル表示装置であ
る。The present invention, in order to achieve the above object, topological state transition rule information about the transition of the topological state for each growth step in the growth process of the growth model and the topological model of the topological model during the transition of the topological state. First storage means for inputting and storing shape / color change information relating to the shape and color change of each part, and an initial state of the topological state of the growth model and each part of the topological model. Second storage means for storing initial values of shape and color, a timing controller for generating a timing signal for sequentially advancing the growth step, and a second storage means for storing in the second storage means in accordance with the timing signal generated by the timing controller. From the initial state of the stored topological state to the first storage means Based on the stored topological state transition rules, the topological states in the sequential growth steps are calculated, and further stored in the first storing means from the initial values of the shape and color stored in the second storing means. And a processing means for calculating the shape and color of each part of the topological model in the sequential growth step based on changes in the shape and color of each part of the topological model, and the processing means calculates the shape and color in the sequential growth step. A growth model display device characterized by displaying a growth process on a graphic display device as an animation based on the topological state and the shape and color of each part of the topological model.
また、本発明は、生長の全期間またはある期間を一定時
間間隔のステップに分けた各ステップにおける生長モデ
ルのトポロジカルな状態変化情報を記憶する状態推移テ
ーブル、トポロジカルなモデルの各部分ごとの形状と色
彩の変化率を記憶する変化率テーブル、トポロジカルな
現在の状態を記憶する現在状態テーブルおよび現在の形
状と色彩を記憶する現在形状色彩テーブルを格納する手
段と、前記生長ステップを順次進めるためのタイミング
信号を出力するタイミング・コントローラと、該タイミ
ング・コントローラから出力されるタイミング信号に基
づいて、前記状態推移テーブルから現在ステップにおけ
る状態推移情報と前記現在状態テーブルから現在のトポ
ロジカルな状態とをそれぞれ読出して次の生成ステップ
におけるトポロジカルな状態を前記状態推移情報に基づ
いて前記現在のトポロジカルな状態から決定・更新し、
更に、前記現在形状色彩テーブルから現在の形状と色彩
情報と前記変化率テーブルからそれらの変化率とをそれ
ぞれ読出して次の生成ステップにおける形状および色彩
をそれらの変化率に基づいて現在の形状および色彩から
決定・更新する処理部を具備し、該処理部の処理結果に
基づき生長過程をグラフィック・デイスプレイ装置上に
アニメーション表示することを特徴とする生長モデル表
示装置である。Further, the present invention is a state transition table for storing the topological state change information of the growth model in each step in which the whole period of growth or a certain period is divided into steps of constant time intervals, and the shape of each part of the topological model and A change rate table that stores a change rate of color, a current state table that stores a topological current state, a means that stores a current shape color table that stores a current shape and color, and a timing for sequentially advancing the growth step. Based on the timing controller that outputs a signal and the timing signal output from the timing controller, the state transition information at the current step and the current topological state are read from the state transition table and the current state table, respectively. Topology in the next generation step The determined and updated from the current topological state based Le state in the state transition information,
Further, the current shape and color information is read from the current shape color table, and the change rates thereof are read from the change rate table, and the shape and color in the next generation step are calculated based on the change rates of the current shape and color. The growth model display device is characterized by including a processing unit for determining / updating from the above, and displaying the growth process on the graphic display device as an animation based on the processing result of the processing unit.
以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は樹木が芽を出し、幹になり、枝が出て、葉が出
て生長していく過程をモデル化するための説明図であ
る。まず、表示ステツプ1で無の状態から芽が出た状態
A0となる。この状態推移を 1)S→A0 と表わす。次に、表示ステツプ2で、芽A0は幹A1にな
り、同時に、枝が右にB0、左にC0と出る。この状態推移
を 2)A0→A1 B0 C0 と表わす。表示ステツプ3では、A1,B0,C0はそれぞれ生
長してA2,B1,C1になる。すなわち、それぞれの状態推移
は、それぞれ 3)A1→A2 4)B0→B1 5)C0→C1 である。次の各表示ステツプで、幹A2は、A3,A4,……
と大きく生長していくだけなので、状態推移を3′)の
表現にして省略表現することにする。FIG. 1 is an explanatory diagram for modeling a process in which a tree sprouts, becomes a trunk, branches come out, and leaves come out and grow. First, in the display step 1, a state in which a bud has emerged from a blank state
It becomes A 0 . This state transition is expressed as 1) S → A 0 . Next, in display step 2, the sprout A 0 becomes the trunk A 1 , and at the same time, the branch emerges B 0 on the right and C 0 on the left. This state transition is expressed as 2) A 0 → A 1 B 0 C 0 . In the display step 3, A 1 , B 0 and C 0 grow to A 2 , B 1 and C 1 , respectively. That is, the respective state transitions are 3) A 1 → A 2 4) B 0 → B 1 5) C 0 → C 1 , respectively. In each of the following display steps, the trunk A 2 is set to A 3 , A 4 , ...
Since it only grows greatly, I will abbreviate the state transition to 3 ').
3′)A1→A2→A3→…… さて、表示ステツプ4では、枝B1とC1から葉D0とE0が出
る。この状態推移は、 6)B1→B2 D0 E0 7)C1→C2 D0 E0 である。葉D0とE0の以降の状態推移はそれぞれ、 8)D0→D1→D2→D3→λ 9)E0→E1→E2→E3→λ と表現できる。ここで、λは死滅状態を表わす特別な記
号とし、この例では、表示ステップ7の直後に葉D3だつ
たものが、表示ステツプ8で枯れ落ちて消滅することを
示す。残りの状態推移を列挙すると、 10)B2→B3 A0 11)C2→C3 A0 12)B3→B4→B5→…… 13)C3→C4→C5→…… である。推移10)と11)で再び芽A0が出てきて、枝分れ
しながら、新しく葉が出てくる状況を表現している。3 ') A 1 → A 2 → A 3 → ... Now, at display step 4, leaves D 0 and E 0 come out from the branches B 1 and C 1 . This state transition is 6) B 1 → B 2 D 0 E 0 7) C 1 → C 2 D 0 E 0 . The subsequent state transitions of the leaves D 0 and E 0 can be respectively expressed as 8) D 0 → D 1 → D 2 → D 3 → λ 9) E 0 → E 1 → E 2 → E 3 → λ. Here, λ is a special symbol indicating a dead state, and in this example, it is shown that the leaf D 3 just after the display step 7 withers and disappears at the display step 8. The remaining state transitions are listed as follows: 10) B 2 → B 3 A 0 11) C 2 → C 3 A 0 12) B 3 → B 4 → B 5 → …… 13) C 3 → C 4 → C 5 → ...... is. In transitions 10) and 11), bud A 0 emerges again, branching and expressing new leaves.
このように、合計13個の状態推移規則により、第1図に
示すような生長過程をトポロジカルにモデル化すること
ができる。このようなモデルによつて、実際にリアルな
樹木の表示を与えるためには、各状態に対応して、必要
な形状や色の情報を与える必要がある。このとき状態推
移規則3′)や12),13)のように、単純に生長してい
く場合には、形状や色の変化率を与えるだけでよい。さ
らに、生長ステツプのタイミングをコントロールする部
分が必要である。第2図は以上の機能を実現できるよう
に構成された装置100を示す。まず、モデル化された状
態推移規則は入力110によつて、推移テーブル160に登録
される。この推移テーブル160は、装置200に読出し(15
1)現在の生長状態を保持している部分170より、現在の
状態を読出し(ステツプ150)、次の生長ステツプの状
態を求め、現在の状態170を更新する(ステツプ152)。
さらに、現在表示している形や色から、推移テーブル16
0の推移規則を参照して、次の生長ステツプの形や色を
求める。そのために現在の形や色を保持している部分21
0を読出す(ステツプ153)。ただし状態推移が枝から葉
へと変わるのではなく、枝から枝へとか葉から葉への単
純な生長である場合には、その生長の変化率を与えるだ
けでよいため、変化率を保持している部分190を読出す
(ステツプ154)。これらの情報をもとにして、装置200
で、次の生長ステツプの形や色が計算され、この値によ
り現在の形を保持している部分210が更新される(ステ
ツプ155)。それと同時に、この値が表示装置へ出力さ
れる(ステツプ156)。現在の状態の部分170および現在
の形の部分210への初期設定は、それぞれ、入力141と13
0により行なわれる。変化率の部分190への設定は入力12
0により行なわれる。アニメーシヨン表示する生長ステ
ップ数(時間)が入力140により設定され、生長ステツ
プのタイミング・コントロールは装置180により行なわ
れ、次々と生長ステツプの計算開始命令が装置180より
出される。In this way, the growth process as shown in FIG. 1 can be topologically modeled by a total of 13 state transition rules. In order to actually give a realistic display of a tree using such a model, it is necessary to give necessary information on the shape and color corresponding to each state. At this time, in the case of simple growth as in the state transition rules 3 '), 12), and 13), it is sufficient to give the rate of change in shape and color. Furthermore, a part that controls the timing of the growth step is necessary. FIG. 2 shows an apparatus 100 configured to realize the above functions. First, the modeled state transition rule is registered in the transition table 160 by the input 110. This transition table 160 is read by the device 200 (15
1) The current state is read from the portion 170 holding the current growth state (step 150), the state of the next growth step is obtained, and the current state 170 is updated (step 152).
In addition, from the shape and color currently displayed, the transition table 16
The shape and color of the next growth step are obtained by referring to the transition rule of 0. Therefore, the part that retains the current shape and color 21
Read 0 (step 153). However, if the state transition does not change from branch to leaf, but is simple growth from branch to branch or from leaf to leaf, it suffices to give the rate of change of that growth, so keep the rate of change. The portion 190 that has been read is read (step 154). Based on this information, the device 200
Then, the shape and color of the next growth step are calculated, and the portion 210 holding the current shape is updated by this value (step 155). At the same time, this value is output to the display device (step 156). The default settings for current state portion 170 and current shape portion 210 are inputs 141 and 13 respectively.
Performed by 0. Input the rate of change to the section 190 12
Performed by 0. The number of growth steps (time) to be displayed in animation is set by the input 140, the timing control of the growth step is performed by the device 180, and the device 180 issues the growth step calculation start command one after another.
第3図は、推移テーブル160の詳細なデータ構造を示し
ている。まず、各状態に対して、1つずつテーブル310,
320,330が確保され、それらのテーブルのポインタが推
移状態管理テーブル300に格納され管理される。テーブ
ル310,320,330の内容は例えば、推移規則がA→BCDで、
状態A用にテーブル320が確保されている場合、316には
分岐数3が入り、317には、3つの分岐状態B,C,D用のテ
ーブルへポインタを格納するテーブル350へのポインタ
が入る。また、状態Aにある図形の色や次の図形へ移る
変化率などを格納するための属性テーブル360を用意
し、318にはその属性数を、319には属性テーブル360へ
のポインタを格納する。推移規則が単純にn回適用され
る場合は314に適用繰返数nを格納する。FIG. 3 shows a detailed data structure of the transition table 160. First, for each state, one table 310,
320 and 330 are secured, and the pointers of these tables are stored and managed in the transition state management table 300. The contents of the tables 310, 320, and 330 are, for example, the transition rule is A → BCD,
When the table 320 is reserved for the state A, the branch number 316 is entered in 316, and the pointer to the table 350 which stores the pointers in the tables for the three branch states B, C, and D is entered in 317. . Further, an attribute table 360 for storing the color of the figure in the state A and the rate of change to the next figure is prepared, the number of attributes is stored in 318, and the pointer to the attribute table 360 is stored in 319. . When the transition rule is simply applied n times, the number of application iterations n is stored in 314.
1つの状態をもつ図形として定義されたものをセル図形
と呼ぶことにし、このセル図形を属性テーブル360のデ
ータにもとづいて、実際に表示するプログラムへのポイ
ンタを313に格納する。葉などの複雑な図形はさらに、
部分図形に分割して部分状態を定義することができるの
で、部分状態用のテーブルへのポインタを311に示す。3
12には、部分状態から図形を発生させるときに必要な、
初期形状を定義するためのテーブル340へのポインタを
格納する。What is defined as a graphic having one state is called a cell graphic, and based on the data of the attribute table 360, the pointer to the program to be actually displayed is stored in 313. More complex shapes such as leaves
Since a partial state can be defined by being divided into partial figures, a pointer to a table for partial states is shown at 311. 3
12 is necessary when generating a figure from a partial state,
Stores a pointer to a table 340 for defining the initial shape.
第4図は、現在の図形の状態および形を保持しているテ
ーブル(それぞれ170と210であるが、実際にはこの例の
ように連結している)の詳細なデータ構造を示してい
る。テーブル410は、ルート・テーブルと呼ぶもので、
モデルの表示を開始する座標値や初期形状を与えるもの
である。ルート・テーブル410へのポインタはテーブル4
00にて管理される。ルート・テーブル410の構造は、他
のセル図形の現在の状態と形を保持するために使われる
ものと同じなので、以下に説明するテーブル内の内容は
両者共通である。また、第3図のテーブル340とも共通
である。現在の図形の状態を示すために、状態テーブル
310,320へのポインタがテーブル411に格納される。各セ
ル図形の基準位置(ワールド座標系)を格納するために
テーブル412を、それを表示系に座標変換した値を格納
するためにテーブル413を使う。現在の図形から次のス
テツプの図形を求めると、新しく複数の子供の図形がで
きるので、それらの図形のために新しくテーブルを確保
し、それらへのポインタを440に格納する。そして、テ
ーブル440へのポインタをテーブル417に格納する。416
はそれらの子供の数(分岐数)を格納する。また、子供
の方は、親が誰であるかを知るために、先祖ポインタ41
4に親へのポインタを格納する。さらに、同世代に生ま
れた子供達を表わすために、彼らをつなぐポインタとし
てポインタ415を使う。現在のセル図形の形を保持する
ために、パラメータ・テーブル450,460,480が使われ、
それらのパラメータ・テーブルへのポインタがテーブル
419に格納され、そのパラメータ数がテーブル418に格納
される。同じ状態推移規則をn回適用する場合のため、
その現在までの適用回数をカウントするためにテーブル
421が使用される。FIG. 4 shows a detailed data structure of a table (170 and 210, respectively, which are actually connected as in this example) holding the current state and shape of the figure. Table 410 is called the route table,
The coordinates and the initial shape for starting the display of the model are given. Pointer to route table 410 is table 4
It is managed at 00. Since the structure of the route table 410 is the same as that used for holding the current state and shape of other cell shapes, the contents in the table described below are common to both. It is also common to the table 340 of FIG. A state table to show the state of the current shape
The pointers to 310 and 320 are stored in the table 411. A table 412 is used to store the reference position (world coordinate system) of each cell graphic, and a table 413 is used to store the coordinate-converted value of the table 412 in the display system. When the next step figure is obtained from the current figure, a plurality of child figures are newly created. Therefore, a new table is reserved for those figures and pointers to them are stored in 440. Then, the pointer to the table 440 is stored in the table 417. 416
Stores the number of those children (the number of branches). In addition, the child can use the ancestor pointer 41 to know who the parent is.
Store the pointer to the parent in 4. In addition, pointer 415 is used as a pointer connecting them to represent children born in the same generation. Parameter tables 450,460,480 are used to hold the current cell shape shape,
The pointers to those parameter tables are tables
The number of parameters is stored in the table 418. Because the same state transition rule is applied n times,
A table to count the number of applications so far
421 is used.
第5図と第6図は、装置200内で実行されるプログラム
内容を説明するものである。プログラム500では、ま
ず、ルート(根の位置)用のテーブルへのポインタを取
出し(ステツプ510)、生長ステツプゼロの最初からの
表示であるかを判定し(ステツプ520)、もしそうなら
ば、該テーブルの初期設定を行なう(ステツプ521)。
処理内容は、根の座標値412のセツトや各種ポインタの
初期化である。次に、現在の生長ステツプが表示指定の
生長ステツプ数になるまで、531から580までの処理が繰
返し実行される(ステツプ530)。ここのタイミング・
コントロールが装置180の機能に相当する。ステツプ530
のループ内の処理は、まず、現在のセル図形用のテーブ
ルから世代ポインタ415の内容を取出しGにセツトする
(ステツプ531)。そして、GがNIL(ポインタ内容が
空)になるまで、すなわち、現在までの1番若い親にな
るまで、ステツプ541から550の処理を繰返し実行する。
現在の親テーブルのアドレスをPにセツトし(ステツプ
541)、まず、親図形の生長表示と更新を行なう(ステ
ツプ542)。次に、状態推移の分岐があるかを調べるた
めに、繰返数314がゼロで分岐数316がゼロでない場合あ
るいは繰返数がゼロでなくとも、カウント値421が繰返
数に達した場合かを判定する(ステツプ543,544,54
6)。それ以外の場合はJA560までジヤンプする。上記条
件が成立する場合は、親テーブルの子供数416に分岐数3
16をセツトする(ステツプ547)。そして、分岐させ
て、子供を生成するために、子供テーブルへのポインタ
用のテーブル440を作成し、そのポインタを登録する417
(ステツプ547)。各子供に対して、セル図形表示用の
テーブル420,430を作成するために、プログラム600を繰
返し実行する(ステツプ550)。第6図に移り、プログ
ラム600では、i番目の子供用のテーブル420を作成し、
そのポインタをテーブル440に登録する(ステツプ61
0)。テーブル420の先祖ポインタ414には親テーブルへ
のポインタ値Pをセツトする(ステツプ620)。テーブ
ル420のアドレス・ポインタは、1つ前の子供テーブル
の世代ポインタ415へ格納する(ステツプ630)。テーブ
ル420の状態ポインタには、状態推移用テーブル310のア
ドレスを格納する(ステツプ640)。本システムは、1
つの状態を複数の部分状態に分割できたので、そのよう
な場合かを部分状態ポインタ311がNILでないかによつて
判定する(ステツプ650)。もしNILでなければ、部分状
態によりセル図形の表示を行なうために、まず、テーブ
ル312より、テーブル340を読出し、これをルート・テー
ブルと見なし、今まで述べてきた処理を再帰的に行なう
(ステツプ651)。そうでなくNILの場合は、テーブル31
3よりセル図形の表示プログラムへリンクし、セル図形
を更新・表示する(ステツプ652)。このプログラムで
は、特定のセル図形を更新・表示するために、次のよう
ないくつかの手続きを用意する。親またはまたその親用
などのテーブルアドレスを得る手続き。指定テーブルの
座標アドレス、図形パラメータ用テーブルアドレス、属
性テーブル用アドレスなどを得る手続き。また、指定テ
ーブル内の内容を参照・変更する手続き。表示面への座
標変換する手続き。図形表示手続きなどである。ステツ
プ660で次の子供の生成に移る。第5図に戻り、1つの
親に対して、すべての子供が生成され表示されると、世
代ポインタ415の内容を取出し次の親へ移る(ステツプ5
61)。ステツプ540において、世代ポインタの内容がNIL
になれば、すべての親に対しての処理が終了する。そし
て、生成した子供の中で1番最後のもののテーブルの世
代ポインタ415をNILにセツトし、新しい親の最後を示す
ことにする(ステツプ570)。以上で、1つの生長ステ
ツプに関しての表示計算がすべて終了したことになるの
で、現在の生長ステツプを1つ進めて、指定ステツプに
なるまでステツプ530のループを繰返す。指定ステツプ
に達したら、アニメーシヨン表示は終了する。5 and 6 explain the contents of the program executed in the device 200. In the program 500, first, the pointer to the table for the root (root position) is taken out (step 510), it is judged whether or not the growth step zero is displayed from the beginning (step 520), and if so, the table Perform the initial setting of (step 521).
The processing contents are initialization of the set of the root coordinate value 412 and various pointers. Next, the processes from 531 to 580 are repeatedly executed until the current growth step reaches the display-specified growth step number (step 530). Timing here
The control corresponds to the function of the device 180. Step 530
In the processing in the loop, first, the contents of the generation pointer 415 are taken out from the table for the current cell figure and set to G (step 531). Then, the processes of steps 541 to 550 are repeatedly executed until G becomes NIL (pointer contents are empty), that is, until the youngest parent up to now.
Set the address of the current parent table to P (step
541), first, the growth of the parent figure is displayed and updated (step 542). Next, in order to check whether there is a branch of state transition, if the number of repetitions 314 is zero and the number of branches 316 is not zero, or if the count value 421 reaches the number of repetitions even if the number of repetitions is not zero. (Steps 543,544,54
6). Otherwise, jump to JA560. If the above conditions are met, the number of branches in the parent table is 416 and the number of branches is 3
Set 16 (step 547). Then, in order to branch and generate a child, a table 440 for a pointer to a child table is created and the pointer is registered 417.
(Step 547). For each child, the program 600 is repeatedly executed to create the tables 420, 430 for displaying cell graphics (step 550). Moving to FIG. 6, in the program 600, the table 420 for the i-th child is created,
The pointer is registered in the table 440 (step 61).
0). A pointer value P to the parent table is set in the ancestor pointer 414 of the table 420 (step 620). The address pointer of the table 420 is stored in the generation pointer 415 of the previous child table (step 630). The address of the state transition table 310 is stored in the state pointer of the table 420 (step 640). This system is 1
Since one state can be divided into a plurality of partial states, such a case is determined based on whether the partial state pointer 311 is NIL (step 650). If it is not NIL, in order to display the cell figure according to the partial state, first, the table 340 is read from the table 312, this is regarded as the route table, and the processing described so far is recursively performed (step 651). Otherwise, for NIL, Table 31
Link to the cell graphic display program from 3 and update / display the cell graphic (step 652). In this program, in order to update / display a specific cell figure, the following procedures are prepared. A procedure for obtaining a table address for a parent or also for that parent. Procedure to obtain coordinate address of specified table, table address for figure parameter, address for attribute table, etc. In addition, a procedure to refer to and change the contents in the specified table. Procedure to convert coordinates to display surface. For example, a graphic display procedure. Step 660 moves on to the generation of the next child. Returning to FIG. 5, when all the children are generated and displayed for one parent, the contents of the generation pointer 415 are taken out and the next parent is moved (step 5).
61). In step 540, the content of the generation pointer is NIL.
If so, the processing for all parents ends. Then, the generation pointer 415 of the table of the last one of the generated children is set to NIL to indicate the end of the new parent (step 570). Since the display calculation for one growth step has been completed, the current growth step is advanced by one and the loop of step 530 is repeated until the designated step is reached. When the designated step is reached, the animation display ends.
本発明によれば、樹木のように、芽が出て、枝・葉が生
長し、やがて花が咲くというような生長過程が、テーブ
ル等の格納手段へトポロジカルな状態推移規則と各状態
図形の詳細なデータを記述格納することにより、グラフ
ィック・デイスプレイ装置上にリアルなアニメーション
表示をすることができる効果を奏する。また本発明によ
れば、各生長ステップごとに詳細な図形を定義する必要
がないため、生長過程のモデル化とその入力を著しく簡
単にすることができるものである。また本発明によれ
ば、部分状態推移規則などの採用により、図形の定義が
階層的にできて便利である。また本発明によれば、ユー
ザが記述しなければならない部分を、モデルとそのデー
タ操作のみに限定したため、その他の複雑な制御を考え
る必要がない汎用化されたシステムとなるなどの効果も
奏する。According to the present invention, like a tree, a growth process in which a bud emerges, branches and leaves grow, and a flower eventually blooms, a topological state transition rule and each state figure are stored in a storage means such as a table. By describing and storing detailed data, it is possible to display a realistic animation on the graphic display device. Further, according to the present invention, since it is not necessary to define a detailed graphic for each growth step, modeling of the growth process and its input can be significantly simplified. Further, according to the present invention, by adopting a partial state transition rule or the like, the definition of a graphic can be made hierarchical, which is convenient. Further, according to the present invention, since the part that the user has to describe is limited to only the model and its data operation, there is an effect that it becomes a generalized system that does not need to consider other complicated control.
第1図は、生長過程をアニメーシヨン表示する場合のモ
デル化と表示例を示す図、第2図は、本発明方式の装置
の構成図、第3図は、状態推移テーブルの構造図、第4
図は、現在の生長ステツプの図形を保存しておくテーブ
ルの構造図、第5図,第6図は、本発明方式の処理プロ
グラムを示す図である。 160……状態推移規則を管理するテーブル、170……現在
の生長状態を保持しておく部分、180……生長ステツプ
をタイミング・コントロールする部分、190……表示図
形の変化率を保持する部分、200……制御処理装置、210
……現在の生長形状を保持しておく部分。FIG. 1 is a diagram showing modeling and a display example when animating the growth process, FIG. 2 is a block diagram of a device of the present invention system, FIG. 3 is a structural diagram of a state transition table, FIG. Four
FIG. 5 is a structural diagram of a table for storing the figure of the current growth step, and FIGS. 5 and 6 are diagrams showing a processing program of the method of the present invention. 160: table for managing state transition rules, 170: part for holding the current growth state, 180: part for timing and controlling the growth step, 190: part for holding the rate of change of the displayed figure, 200: control processor, 210
...... A part that holds the current growth shape.
Claims (1)
隔のステップに分けた各ステップにおける生長モデルの
トポロジカルな状態推移情報を記憶する状態推移テーブ
ル、トポロジカルなモデルの各部分ごとの形状の変化率
を記憶する変化率保持部、トポロジカルな現在の状態を
記憶する現在状態保持部および現在の形状を記憶する現
在形状保持部と、 前記生長ステップを順次進めるためのタイミング信号を
出力するタイミング・コントローラと、 該タイミング・コントローラから出力されるタイミング
信号に基づいて、前記状態推移テーブルから現在ステッ
プにおける状態推移情報と前記現在状態保持部から現在
のトポロジカルな状態とをそれぞれ読出して、次の生成
ステップにおけるトポロジカルな状態を前記状態推移情
報に基づいて前記現在のトポロジカルな状態から決定・
更新し、更に、前記現在形状保持部から現在の形状情報
と前記変化率保持部からその形状の変化率をそれぞれ読
出し、それらの情報と、前記更新されたトポロジカルな
現在の状態を示す情報とに基づいて、現在の形状から次
の生成ステップにおける形状を決定・更新する処理部と
を具備し、 該処理部の処理結果に基づき生長過程をグラフィック・
ディスプレイ装置上にアニメーション表示することを特
徴とする生長モデル表示装置。1. A state transition table for storing topological state transition information of a growth model in each step in which a whole period of growth or a certain period is divided into steps of a constant time interval, and a change in shape of each part of the topological model. A rate-of-change holding unit that stores a rate, a current-state holding unit that stores a topological current state, and a current-shape holding unit that stores a current shape; and a timing controller that outputs a timing signal for sequentially advancing the growth step. And based on the timing signal output from the timing controller, the state transition information in the current step and the current topological state from the current state holding unit are read from the state transition table, respectively, and read in the next generation step. Topological state based on the state transition information Serial determined from the current topological state -
Update, further read the current shape information from the current shape holding unit and the rate of change of the shape from the change rate holding unit, respectively, in the information and the information indicating the updated topological current state. And a processing unit for determining and updating the shape in the next generation step from the current shape based on the processing result of the processing unit.
A growth model display device characterized by displaying an animation on a display device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24691583A JPH07104959B2 (en) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | Growth model display |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24691583A JPH07104959B2 (en) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | Growth model display |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60140473A JPS60140473A (en) | 1985-07-25 |
| JPH07104959B2 true JPH07104959B2 (en) | 1995-11-13 |
Family
ID=17155639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24691583A Expired - Lifetime JPH07104959B2 (en) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | Growth model display |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07104959B2 (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP3590639B2 (en) * | 1993-01-14 | 2004-11-17 | ソニー株式会社 | Information synchronization control method, information transmission device, and information output device |
| TW359781B (en) * | 1993-05-25 | 1999-06-01 | Casio Computer Co Ltd | Animal image display controlling devices and method thereof |
| US5572646A (en) * | 1993-08-25 | 1996-11-05 | Casio Computer Co., Ltd. | Apparatus for displaying images of living things to show growing and/or moving of the living things |
| JP2848219B2 (en) * | 1993-12-13 | 1999-01-20 | カシオ計算機株式会社 | Image display device and image display method |
| JP3779620B2 (en) * | 2002-01-17 | 2006-05-31 | コナミ株式会社 | Image processing program |
-
1983
- 1983-12-28 JP JP24691583A patent/JPH07104959B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60140473A (en) | 1985-07-25 |
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Legal Events
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