JP2000322597A - 画像生成装置及び記録媒体 - Google Patents
画像生成装置及び記録媒体Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 複雑な凹凸を有する面における反射効果や屈
折効果を考慮した高品位な画像を高速に生成する画像生
成装置を提供すること。 【解決手段】 視点３５の位置座標等から異方性放射面
３３上の頂点Ｐにおける入射ベクトル３６を算出する
（ステップ６０１）。入射ベクトル３６に対する複数の
異方性反射ベクトルＬｉを算出する（ステップ６０
２）。異方性反射ベクトルＬｉは物体の材質や入射角度
で決定される。各反射ベクトルＬｉの反射色と反射率を
算出する（ステップ６０３）。各反射ベクトルＬｉの反
射色を合成し、合成反射色を求める（ステップ６０
４）。
折効果を考慮した高品位な画像を高速に生成する画像生
成装置を提供すること。 【解決手段】 視点３５の位置座標等から異方性放射面
３３上の頂点Ｐにおける入射ベクトル３６を算出する
（ステップ６０１）。入射ベクトル３６に対する複数の
異方性反射ベクトルＬｉを算出する（ステップ６０
２）。異方性反射ベクトルＬｉは物体の材質や入射角度
で決定される。各反射ベクトルＬｉの反射色と反射率を
算出する（ステップ６０３）。各反射ベクトルＬｉの反
射色を合成し、合成反射色を求める（ステップ６０
４）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像生成装置及び
記録媒体に関するものである。
記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】昨今、コンピュータグラフィックス（Ｃ
Ｇ）の発展は目覚ましく、様々な物がコンピュータ上で
表現されるようになった。特に、グラフィックハードウ
ェアには、形状データの座標変換や照光処理、最終的な
画像の生成処理を高速に演算するものや、混合処理によ
りフレームバッファに保存されている画像と現在処理中
の画像とを高速に合成するものなどがある。また、ＣＧ
に対する要求は益々高まり、単にコンピュータ上で物体
を描画するだけでなく、よりリアルな描画、例えば物体
表面における反射や屈折、加えて視点情報や運動情報を
考慮した描画が求められつつある。
Ｇ）の発展は目覚ましく、様々な物がコンピュータ上で
表現されるようになった。特に、グラフィックハードウ
ェアには、形状データの座標変換や照光処理、最終的な
画像の生成処理を高速に演算するものや、混合処理によ
りフレームバッファに保存されている画像と現在処理中
の画像とを高速に合成するものなどがある。また、ＣＧ
に対する要求は益々高まり、単にコンピュータ上で物体
を描画するだけでなく、よりリアルな描画、例えば物体
表面における反射や屈折、加えて視点情報や運動情報を
考慮した描画が求められつつある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような反射や屈折
を考慮する描写は従来理想的な平滑面を対象としてお
り、入射ベクトルに対して反射ベクトルが一本のみ存在
すると仮定して行われた。しかしながら、表面がブラシ
仕上げのように複雑な凹凸を持つ場合、入射光に対する
反射光が一位的にならないため、その面に対する反射や
屈折を考慮した画像はリアリティに欠ける。
を考慮する描写は従来理想的な平滑面を対象としてお
り、入射ベクトルに対して反射ベクトルが一本のみ存在
すると仮定して行われた。しかしながら、表面がブラシ
仕上げのように複雑な凹凸を持つ場合、入射光に対する
反射光が一位的にならないため、その面に対する反射や
屈折を考慮した画像はリアリティに欠ける。
【０００４】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、複雑な凹凸のある面
に対する反射効果や屈折効果を考慮した高品位な画像を
高速に生成する画像生成装置を提供することにある。
もので、その目的とするところは、複雑な凹凸のある面
に対する反射効果や屈折効果を考慮した高品位な画像を
高速に生成する画像生成装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために本発明は、コンピュータ画像を生成する画像生成
装置であって、物体の形状情報を入力する手段と、視点
情報を入力する手段と、前記物体の形状情報と前記視点
情報を基に、前記物体の画像を生成する第１の画像生成
手段と、前記物体の形状情報と前記物体表面の材質と前
記視点情報を基にして、前記物体表面における複数の反
射ベクトルまたは複数の屈折ベクトルに対する反射情報
または屈折情報を算出する算出手段と、前記第１の画像
生成手段によって作成された画像と、前記反射情報また
は屈折情報とを合成して画像を生成する第２の画像生成
手段と、を具備することを特徴とする画像生成装置であ
る。
ために本発明は、コンピュータ画像を生成する画像生成
装置であって、物体の形状情報を入力する手段と、視点
情報を入力する手段と、前記物体の形状情報と前記視点
情報を基に、前記物体の画像を生成する第１の画像生成
手段と、前記物体の形状情報と前記物体表面の材質と前
記視点情報を基にして、前記物体表面における複数の反
射ベクトルまたは複数の屈折ベクトルに対する反射情報
または屈折情報を算出する算出手段と、前記第１の画像
生成手段によって作成された画像と、前記反射情報また
は屈折情報とを合成して画像を生成する第２の画像生成
手段と、を具備することを特徴とする画像生成装置であ
る。
【０００６】また第２の発明は、コンピュータ画像を生
成する画像生成装置であって、物体の形状情報を入力す
る手段と、前記物体の運動情報を入力する手段と、前記
物体の形状情報と前記運動情報を基に、前記物体の画像
を生成する第１の画像生成手段と、前記物体の形状情報
と前記物体表面の材質と前記運動情報を基にして、前記
物体表面における複数の反射ベクトルまたは複数の屈折
ベクトルに対する反射情報または屈折情報を算出する算
出手段と、前記第１の画像生成手段によって作成された
画像と、前記反射情報または屈折情報とを合成して画像
を生成する第２の画像生成手段と、を具備することを特
徴とする画像生成装置である。
成する画像生成装置であって、物体の形状情報を入力す
る手段と、前記物体の運動情報を入力する手段と、前記
物体の形状情報と前記運動情報を基に、前記物体の画像
を生成する第１の画像生成手段と、前記物体の形状情報
と前記物体表面の材質と前記運動情報を基にして、前記
物体表面における複数の反射ベクトルまたは複数の屈折
ベクトルに対する反射情報または屈折情報を算出する算
出手段と、前記第１の画像生成手段によって作成された
画像と、前記反射情報または屈折情報とを合成して画像
を生成する第２の画像生成手段と、を具備することを特
徴とする画像生成装置である。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係
る画像生成装置１の概略構成を示す図である。
施の形態を詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係
る画像生成装置１の概略構成を示す図である。
【０００８】図１において、画像生成装置１は、外部記
憶装置２より読み込んだ３次元ＣＧデータと、外部入力
装置３より入力された視点情報を基にＣＧ画像データを
作成し、外部表示装置４に出力する。
憶装置２より読み込んだ３次元ＣＧデータと、外部入力
装置３より入力された視点情報を基にＣＧ画像データを
作成し、外部表示装置４に出力する。
【０００９】画像生成装置１に接続される外部記憶装置
２は物体の形状、質感等を含む物体情報、及び種類、位
置、属性等を含む光源情報を記憶するものであり、例え
ばハードディスクやＣＤ−ＲＯＭ等である。また、ネッ
トワークに接続された他の外部記憶装置を用いることも
できる。
２は物体の形状、質感等を含む物体情報、及び種類、位
置、属性等を含む光源情報を記憶するものであり、例え
ばハードディスクやＣＤ−ＲＯＭ等である。また、ネッ
トワークに接続された他の外部記憶装置を用いることも
できる。
【００１０】また、外部入力装置３はマウス、キーボー
ド及びジョイスティック等の機器であり、物体形状を観
察する位置等の視点情報を入力する。外部表示装置４は
画像を表示する機器であり、ＣＲＴディスプレイ等であ
る。
ド及びジョイスティック等の機器であり、物体形状を観
察する位置等の視点情報を入力する。外部表示装置４は
画像を表示する機器であり、ＣＲＴディスプレイ等であ
る。
【００１１】図１に示すように、画像生成装置１はＣＧ
データ読み込み部５、ＣＧデータ記憶部６、視点情報算
出部７、視点情報記憶部８、第１レンダリング処理部
９、反射情報算出部１０、第２レンダリング処理部１１
を有する。画像生成装置１は例えば一台のコンピュータ
よりなる。
データ読み込み部５、ＣＧデータ記憶部６、視点情報算
出部７、視点情報記憶部８、第１レンダリング処理部
９、反射情報算出部１０、第２レンダリング処理部１１
を有する。画像生成装置１は例えば一台のコンピュータ
よりなる。
【００１２】図１において、ＣＧデータ読み込み部５は
外部記憶装置２から物体のＣＧデータを読み出し、ＣＧ
データ記憶部６はそれを記憶する。また、視点情報算出
部７は外部入力装置３によって入力された視点情報から
視点位置座標等を算出し、視点情報記憶部８に記憶させ
る。
外部記憶装置２から物体のＣＧデータを読み出し、ＣＧ
データ記憶部６はそれを記憶する。また、視点情報算出
部７は外部入力装置３によって入力された視点情報から
視点位置座標等を算出し、視点情報記憶部８に記憶させ
る。
【００１３】第１レンダリング処理部９は物体の画像を
生成し、反射情報算出部１０は物体表面における反射情
報を算出する。生成された物体画像と反射情報は第２レ
ンダリング処理部１１によって合成される。
生成し、反射情報算出部１０は物体表面における反射情
報を算出する。生成された物体画像と反射情報は第２レ
ンダリング処理部１１によって合成される。
【００１４】以下に画像生成装置１の各部における処理
について説明する。図２は、画像生成装置１による画像
生成処理を示すフローチャートである。図１において、
ＣＧデータ読み込み部５が外部記憶装置２から物体の３
次元ＣＧデータを読み出し、ＣＧデータ記憶部６に記憶
する（ステップ２０１）。
について説明する。図２は、画像生成装置１による画像
生成処理を示すフローチャートである。図１において、
ＣＧデータ読み込み部５が外部記憶装置２から物体の３
次元ＣＧデータを読み出し、ＣＧデータ記憶部６に記憶
する（ステップ２０１）。
【００１５】次に、外部入力装置３により入力された視
点情報から、視点情報算出部７にて視点位置座標等を算
出し、視点情報記憶部８に記憶する（ステップ２０
２）。第１レンダリング処理部９は、物体のＣＧデータ
及び視点情報から、照光効果等を考慮して物体のレンダ
リング処理を行う（ステップ２０３）。このレンダリン
グ処理はコンピュータのグラフィックスハードウェアに
て行われる。
点情報から、視点情報算出部７にて視点位置座標等を算
出し、視点情報記憶部８に記憶する（ステップ２０
２）。第１レンダリング処理部９は、物体のＣＧデータ
及び視点情報から、照光効果等を考慮して物体のレンダ
リング処理を行う（ステップ２０３）。このレンダリン
グ処理はコンピュータのグラフィックスハードウェアに
て行われる。
【００１６】図３は描画対象物体である車４１を示す図
であり、図４はピクセル６３におけるレンダリングデー
タを示す図である。車４１の座標等のＣＧデータは外部
記憶装置２からＣＧデータ読み込み部５に読み出され、
ＣＧデータ記憶部６に保管される。第１レンダリング処
理部９は、車４１のＣＧデータと、視点位置や光源位置
などから照光効果を考慮した車４１のレンダリング処理
を行う。
であり、図４はピクセル６３におけるレンダリングデー
タを示す図である。車４１の座標等のＣＧデータは外部
記憶装置２からＣＧデータ読み込み部５に読み出され、
ＣＧデータ記憶部６に保管される。第１レンダリング処
理部９は、車４１のＣＧデータと、視点位置や光源位置
などから照光効果を考慮した車４１のレンダリング処理
を行う。
【００１７】図４に示すように、第１レンダリング処理
部９による第１レンダリング終了時のピクセル６３のレ
ンダリングデータは、ピクセル色Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、
Ｂ（青）の各成分が（ｒ１，ｇ１，ｂ１）、アルファ値
（重み係数）がα１である。反射効果を実現するために
は、通常α１は「１．０」であるが、任意の値を設定す
ることが可能である。
部９による第１レンダリング終了時のピクセル６３のレ
ンダリングデータは、ピクセル色Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、
Ｂ（青）の各成分が（ｒ１，ｇ１，ｂ１）、アルファ値
（重み係数）がα１である。反射効果を実現するために
は、通常α１は「１．０」であるが、任意の値を設定す
ることが可能である。
【００１８】次に、反射情報算出部１０は物体形状の各
頂点において反射率及び反射色を算出し（ステップ２０
４）、第２レンダリング処理部１１はステップ２０３で
処理された画像に、ステップ２０４で算出された反射色
及び反射率を用いて算出した反射効果を合成レンダリン
グする（ステップ２０５）。合成レンダリングした画像
は、外部表示装置４に表示される（ステップ２０６）。
頂点において反射率及び反射色を算出し（ステップ２０
４）、第２レンダリング処理部１１はステップ２０３で
処理された画像に、ステップ２０４で算出された反射色
及び反射率を用いて算出した反射効果を合成レンダリン
グする（ステップ２０５）。合成レンダリングした画像
は、外部表示装置４に表示される（ステップ２０６）。
【００１９】図１に示す反射情報算出部１０は、後述す
る方法により反射色を算出する。第２レンダリング処理
部１１は、算出された反射色と第１レンダリング処理部
９で生成された画像とを合成レンダリングする。
る方法により反射色を算出する。第２レンダリング処理
部１１は、算出された反射色と第１レンダリング処理部
９で生成された画像とを合成レンダリングする。
【００２０】即ち、例えば、図４に示すピクセル６３に
おいて反射色が（ｒ２，ｇ２，ｂ２）であるとき、第２
レンダリング処理終了時のピクセル６３における最終的
な値は（α１×ｒ１＋α２×ｒ２，α１×ｇ１＋α２×
ｇ２，α１×ｂ１＋α２×ｂ２）となる。尚、この場合
α２＝１とするが、α２には任意の値が設定できる。
おいて反射色が（ｒ２，ｇ２，ｂ２）であるとき、第２
レンダリング処理終了時のピクセル６３における最終的
な値は（α１×ｒ１＋α２×ｒ２，α１×ｇ１＋α２×
ｇ２，α１×ｂ１＋α２×ｂ２）となる。尚、この場合
α２＝１とするが、α２には任意の値が設定できる。
【００２１】このような合成レンダリング処理はコンピ
ュータのグラフィックスハードウェアで行われるため、
非常に高速に処理される。このようにして作成された最
終的な画像は、図１に示す外部出力装置４によって表示
される。
ュータのグラフィックスハードウェアで行われるため、
非常に高速に処理される。このようにして作成された最
終的な画像は、図１に示す外部出力装置４によって表示
される。
【００２２】以下、反射情報の算出方法について詳細に
説明する。図３に示す車４１において例えばホイール表
面は異方性反射面３３である。異方性反射面３３とは複
雑な凹凸を有する面であり、例えば金属加工におけるス
ピン仕上げ、ヘアライン仕上げ等のように方向性のある
細かな傷を持つ面などである。
説明する。図３に示す車４１において例えばホイール表
面は異方性反射面３３である。異方性反射面３３とは複
雑な凹凸を有する面であり、例えば金属加工におけるス
ピン仕上げ、ヘアライン仕上げ等のように方向性のある
細かな傷を持つ面などである。
【００２３】図５は異方性反射面３３における反射光３
７を示す図であり、図６は反射ベクトルを示す図であ
る。図５に示すように、視点３５から異方性反射面３３
上の点Ｐへの入射ベクトル３６に対する反射光３７は広
がりのある形状となり、１つの反射ベクトルでは表せな
い。この反射光３７は物体の材質や入射ベクトル３６、
即ち入射角度により決定され、理想的な平滑な面に比べ
て複雑な形状になる。
７を示す図であり、図６は反射ベクトルを示す図であ
る。図５に示すように、視点３５から異方性反射面３３
上の点Ｐへの入射ベクトル３６に対する反射光３７は広
がりのある形状となり、１つの反射ベクトルでは表せな
い。この反射光３７は物体の材質や入射ベクトル３６、
即ち入射角度により決定され、理想的な平滑な面に比べ
て複雑な形状になる。
【００２４】そこで、本画像生成装置１では異方性反射
面３３に対する反射光３７の形状を予め記憶しておき、
この反射光３７をｎ個の反射ベクトルＬｉ（ｉ＝１，
…，ｎ、但しｎは１以上の整数）でサンプリングし、近
似する。ここでｎが大きいほど反射光３７は正確に近似
される。
面３３に対する反射光３７の形状を予め記憶しておき、
この反射光３７をｎ個の反射ベクトルＬｉ（ｉ＝１，
…，ｎ、但しｎは１以上の整数）でサンプリングし、近
似する。ここでｎが大きいほど反射光３７は正確に近似
される。
【００２５】図７は異方性反射面３３に対する反射情報
計算のフローチャートである。視点３５の位置座標等か
ら異方性反射面３３上の頂点Ｐにおける入射ベクトル３
６を算出する（ステップ６０１）。
計算のフローチャートである。視点３５の位置座標等か
ら異方性反射面３３上の頂点Ｐにおける入射ベクトル３
６を算出する（ステップ６０１）。
【００２６】次に、入射ベクトル３６に対する異方性反
射ベクトルＬｉを算出する（ステップ６０２）。前述の
ように異方性反射ベクトルＬｉは物体の材質や入射ベク
トル３６とで決定されるが、入射ベクトル毎にプログラ
ム内で生成することも可能であるし、材質と入射角度ご
との反射ベクトルＬｉを保持しておいてもよい。尚、各
反射ベクトルＬｉは最も成分の大きなベクトルで正規化
しておく。
射ベクトルＬｉを算出する（ステップ６０２）。前述の
ように異方性反射ベクトルＬｉは物体の材質や入射ベク
トル３６とで決定されるが、入射ベクトル毎にプログラ
ム内で生成することも可能であるし、材質と入射角度ご
との反射ベクトルＬｉを保持しておいてもよい。尚、各
反射ベクトルＬｉは最も成分の大きなベクトルで正規化
しておく。
【００２７】次に、各反射ベクトルＬｉの反射色と反射
率を算出する（ステップ６０３）。反射色とは、反射ベ
クトルＬｉと反射ベクトルＬｉ上に存在する物体との交
点における色である。交点を求める対象の物体は実際に
描画されている物体に限らず、仮想物体でも構わない。
例えば、図３に示すように、車４１の周囲に仮想球４３
を設けて、車４１の周囲にある物体の画像、即ちテクス
チャ画像４５を仮想球４３に写した場合、反射色は反射
ベクトルＬｉと仮想球４３の交点の色となる。
率を算出する（ステップ６０３）。反射色とは、反射ベ
クトルＬｉと反射ベクトルＬｉ上に存在する物体との交
点における色である。交点を求める対象の物体は実際に
描画されている物体に限らず、仮想物体でも構わない。
例えば、図３に示すように、車４１の周囲に仮想球４３
を設けて、車４１の周囲にある物体の画像、即ちテクス
チャ画像４５を仮想球４３に写した場合、反射色は反射
ベクトルＬｉと仮想球４３の交点の色となる。
【００２８】図８は反射角γに対する反射率Ｗ（γ）の
一例を示す図である。反射率は材質によって異なる。反
射角γは点Ｐにおける法線ベクトル３９と反射ベクトル
とがなす角度である。
一例を示す図である。反射率は材質によって異なる。反
射角γは点Ｐにおける法線ベクトル３９と反射ベクトル
とがなす角度である。
【００２９】ステップ６０３では、例えば、図６に示す
反射ベクトルＬ１、Ｌ２、Ｌ３のそれぞれと仮想球４３
との交点の反射色、及び反射ベクトルＬ１、Ｌ２、Ｌ３
の反射角γ１、γ２、γ３に対する反射率Ｗ（γ１）、
Ｗ（γ２）、Ｗ（γ３）が求められる。
反射ベクトルＬ１、Ｌ２、Ｌ３のそれぞれと仮想球４３
との交点の反射色、及び反射ベクトルＬ１、Ｌ２、Ｌ３
の反射角γ１、γ２、γ３に対する反射率Ｗ（γ１）、
Ｗ（γ２）、Ｗ（γ３）が求められる。
【００３０】次に、ステップ６０３で算出された反射ベ
クトルＬｉの反射色を合成し（ステップ６０４）、合成
反射色を算出する。合成反射色Ｒ（ｒ，ｇ，ｂ）は次式
で求められる。 Ｒ（ｒ，ｇ，ｂ）＝１／ｎΣＷ（γｉ）×｜Ｌｉ｜×Ｌｉ（ｒ，ｇ，ｂ） …（１） ここでｎは反射ベクトルのサンプリング数、Ｗ（γｉ）
は反射ベクトルＬｉの反射率、｜Ｌｉ｜は反射ベクトル
Ｌｉの大きさ、Ｌｉ（ｒ，ｇ，ｂ）は反射ベクトルＬｉ
の反射色である。
クトルＬｉの反射色を合成し（ステップ６０４）、合成
反射色を算出する。合成反射色Ｒ（ｒ，ｇ，ｂ）は次式
で求められる。 Ｒ（ｒ，ｇ，ｂ）＝１／ｎΣＷ（γｉ）×｜Ｌｉ｜×Ｌｉ（ｒ，ｇ，ｂ） …（１） ここでｎは反射ベクトルのサンプリング数、Ｗ（γｉ）
は反射ベクトルＬｉの反射率、｜Ｌｉ｜は反射ベクトル
Ｌｉの大きさ、Ｌｉ（ｒ，ｇ，ｂ）は反射ベクトルＬｉ
の反射色である。
【００３１】式（１）に示される反射色の合成処理は、
画像生成装置１が有する前述のグラフィックスハードウ
ェアを利用して行われる。すなわち、Ｒ（ｒ，ｇ，ｂ）
が、図４における、α２×ｒ２、α２×ｇ２、α２×ｂ
２に相当する。
画像生成装置１が有する前述のグラフィックスハードウ
ェアを利用して行われる。すなわち、Ｒ（ｒ，ｇ，ｂ）
が、図４における、α２×ｒ２、α２×ｇ２、α２×ｂ
２に相当する。
【００３２】第２レンダリング処理部１１はこうして求
めた合成反射色と第１レンダリング処理部９で求めた物
体の画像との合成レンダリング処理を行い、最終的な画
像が外部表示装置４に表示される。
めた合成反射色と第１レンダリング処理部９で求めた物
体の画像との合成レンダリング処理を行い、最終的な画
像が外部表示装置４に表示される。
【００３３】合成反射色を求める計算処理や合成レンダ
リング処理はプログラムで行うこともできるが、多くの
演算時間を要するため高速の描画が行えない。しかしな
がら、本実施の形態のようにグラフィックスハードウェ
アを利用すれば、リアルな描画が高速に行える。
リング処理はプログラムで行うこともできるが、多くの
演算時間を要するため高速の描画が行えない。しかしな
がら、本実施の形態のようにグラフィックスハードウェ
アを利用すれば、リアルな描画が高速に行える。
【００３４】次に、画像描画のリアリティをより高める
ための方法について説明する。図９は反射角ごとに用意
するテクスチャ画像を示す図である。図９に示すよう
に、反射角が０度に近い場合は明瞭なテクスチャ画像４
５−１を仮想球４３に張り、反射角が９０度に近い場合
はぼけたテクスチャ画像４５−２を仮想球に張る。この
ように反射角ごとに異なるテクスチャ画像を用いること
によって、更にリアルな反射効果を実現できる。
ための方法について説明する。図９は反射角ごとに用意
するテクスチャ画像を示す図である。図９に示すよう
に、反射角が０度に近い場合は明瞭なテクスチャ画像４
５−１を仮想球４３に張り、反射角が９０度に近い場合
はぼけたテクスチャ画像４５−２を仮想球に張る。この
ように反射角ごとに異なるテクスチャ画像を用いること
によって、更にリアルな反射効果を実現できる。
【００３５】図１０はテクスチャ画像４５−３を示す図
である。このようにテクスチャ画像４５−３において画
像がクリアな領域Ａ及び画像がぼけた領域Ｂとに分ける
事で、よりリアルな反射効果を実現することもできる。
例えば、物体の中央部には明瞭な反射画像を貼付け、物
体の端の方には、ぼけた反射画像を貼付ける。
である。このようにテクスチャ画像４５−３において画
像がクリアな領域Ａ及び画像がぼけた領域Ｂとに分ける
事で、よりリアルな反射効果を実現することもできる。
例えば、物体の中央部には明瞭な反射画像を貼付け、物
体の端の方には、ぼけた反射画像を貼付ける。
【００３６】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、コンピュータのグラフィックハードウェアを利用し
て、異方性反射面を含む物体における反射効果を考慮し
た精巧な画像を高速に生成し、表示させることが可能で
ある。これによりグラフィックエンジンを持たないパソ
コンにおいても高品位な画像を生成することができる。
ば、コンピュータのグラフィックハードウェアを利用し
て、異方性反射面を含む物体における反射効果を考慮し
た精巧な画像を高速に生成し、表示させることが可能で
ある。これによりグラフィックエンジンを持たないパソ
コンにおいても高品位な画像を生成することができる。
【００３７】尚、本実施の形態では視点３５の位置を外
部入力装置３より入力したが、視点位置を固定し、外部
入力装置３より車４１の移動量等を入力することも可能
である。この場合、車４１の移動量や移動方向に合わせ
て像を写す仮想物体の形状を選択すると、より効率的に
反射効果の算出が行える。
部入力装置３より入力したが、視点位置を固定し、外部
入力装置３より車４１の移動量等を入力することも可能
である。この場合、車４１の移動量や移動方向に合わせ
て像を写す仮想物体の形状を選択すると、より効率的に
反射効果の算出が行える。
【００３８】また、本実施の形態では反射効果について
説明したが、反射ベクトルを屈折ベクトルとして屈折色
を算出し、材質に応じた屈折率を用意すれば、屈折情報
を算出し、同様に合成レンダリング処理を行うことが可
能である。尚、本実施の形態における図２や図７に示す
処理を行うプログラムをＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に格
納して流通させることもできる。
説明したが、反射ベクトルを屈折ベクトルとして屈折色
を算出し、材質に応じた屈折率を用意すれば、屈折情報
を算出し、同様に合成レンダリング処理を行うことが可
能である。尚、本実施の形態における図２や図７に示す
処理を行うプログラムをＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に格
納して流通させることもできる。
【００３９】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、反射効果や屈折効果を考慮した高品位な画像を高
速に生成することができる。
れば、反射効果や屈折効果を考慮した高品位な画像を高
速に生成することができる。
【図１】 本発明の１実施の形態に係る画像生成装置１
を示す図
を示す図
【図２】 画像生成装置１による画像生成処理を示すフ
ローチャート
ローチャート
【図３】 車４１を示す図
【図４】 ピクセル６３の画像データを示す図
【図５】 異方性反射面３３における反射光３７を示す
図
図
【図６】 反射ベクトルＬｉを示す図
【図７】 異方性反射面３３における反射情報計算のフ
ローチャート
ローチャート
【図８】 反射角度との反射率を示す図
【図９】 反射角度ごとに用意するテクスチャ画像を示
す図
す図
【図１０】 テクスチャ画像４５−３を示す図
１………画像生成装置 ２………外部記憶装置 ３………外部入力装置 ４………外部表示装置 ５………ＣＧデータ読み込み部 ６………ＣＧデータ記憶部 ７………視点情報算出部 ８………視点情報記憶部 ９………第１レンダリング処理部 １０………反射情報算出部 １１………第２レンダリング処理部
Claims (8)
- 【請求項１】 コンピュータ画像を生成する画像生成装
置であって、 物体の形状情報を入力する手段と、 視点情報を入力する手段と、 前記物体の形状情報と前記視点情報を基に、前記物体の
画像を生成する第１の画像生成手段と、 前記物体の形状情報と前記物体表面の材質と前記視点情
報を基にして、前記物体表面における複数の反射ベクト
ルまたは複数の屈折ベクトルに対する反射情報または屈
折情報を算出する算出手段と、 前記第１の画像生成手段によって作成された画像と、前
記反射情報または屈折情報とを合成して画像を生成する
第２の画像生成手段と、 を具備することを特徴とする画像生成装置。 - 【請求項２】 コンピュータ画像を生成する画像生成装
置であって、 物体の形状情報を入力する手段と、 前記物体の運動情報を入力する手段と、 前記物体の形状情報と前記運動情報を基に、前記物体の
画像を生成する第１の画像生成手段と、 前記物体の形状情報と前記物体表面の材質と前記運動情
報を基にして、前記物体表面における複数の反射ベクト
ルまたは複数の屈折ベクトルに対する反射情報または屈
折情報を算出する算出手段と、 前記第１の画像生成手段によって作成された画像と、前
記反射情報または屈折情報とを合成して画像を生成する
第２の画像生成手段と、 を具備することを特徴とする画像生成装置。 - 【請求項３】 請求項１或いは請求項２に記載された第
２の画像生成手段は、 第１の画像生成手段によって作
成され、前記物体情報をピクセル色とアルファ値で表し
た第１の画像と、 前記反射情報または屈折情報をピクセル色とアルファ値
で表した第２の画像と、 を合成することを特徴とする
画像生成装置。 - 【請求項４】 前記反射情報または屈折情報は、前記物
体の周囲に任意形状の仮想物体を設け、前記仮想物体と
反射ベクトル或いは屈折ベクトルとの交点の情報である
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像生
成装置。 - 【請求項５】 前記反射情報または屈折情報は、反射ベ
クトルまたは屈折ベクトルの角度に応じて明瞭さが異な
ることを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像
生成装置。 - 【請求項６】 前記反射情報または屈折情報は、物体の
位置に応じて明瞭さが異なることを特徴とする請求項１
または請求項２記載の画像生成装置。 - 【請求項７】 コンピュータ画像を生成する画像生成装
置であって、 物体の形状情報を入力する手段と、 視点情報を入力する手段と、 前記物体の形状情報と前記視点情報を基に、前記物体の
画像を生成する第１の画像生成手段と、 前記物体の形状情報と前記物体表面の材質と前記視点情
報を基にして、前記物体表面における複数の反射ベクト
ルまたは複数の屈折ベクトルに対する反射情報または屈
折情報を算出する算出手段と、 前記第１の画像生成手段によって作成された画像と、前
記反射情報または屈折情報とを合成して画像を生成する
第２の画像生成手段と、 を具備する画像生成装置としてコンピュータを機能させ
るプログラムを記録した記録媒体。 - 【請求項８】 コンピュータ画像を生成する画像生成装
置であって、 物体の形状情報を入力する手段と、 前記物体の運動情報を入力する手段と、 前記物体の形状情報と前記運動情報を基に、前記物体の
画像を生成する第１の画像生成手段と、 前記物体の形状情報と前記物体表面の材質と前記運動情
報を基にして、前記物体表面における複数の反射ベクト
ルまたは複数の屈折ベクトルに対する反射情報または屈
折情報を算出する算出手段と、 前記第１の画像生成手段によって作成された画像と、前
記反射情報または屈折情報とを合成して画像を生成する
第２の画像生成手段と、 を具備する画像生成装置としてコンピュータを機能させ
るプログラムを記録した記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13110999A JP3612239B2 (ja) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | 画像生成装置及び記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13110999A JP3612239B2 (ja) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | 画像生成装置及び記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000322597A true JP2000322597A (ja) | 2000-11-24 |
| JP3612239B2 JP3612239B2 (ja) | 2005-01-19 |
Family
ID=15050202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13110999A Expired - Fee Related JP3612239B2 (ja) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | 画像生成装置及び記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3612239B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004079663A1 (ja) * | 2003-03-06 | 2004-09-16 | Digital Media Professionals Inc. | 光反射強度計算回路 |
-
1999
- 1999-05-12 JP JP13110999A patent/JP3612239B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004079663A1 (ja) * | 2003-03-06 | 2004-09-16 | Digital Media Professionals Inc. | 光反射強度計算回路 |
| US7616802B2 (en) | 2003-03-06 | 2009-11-10 | Digital Media Professionals, Inc. | Light reflection intensity calculation circuit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3612239B2 (ja) | 2005-01-19 |
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