JPH02114391A - ３次元画像形成装置 - Google Patents
３次元画像形成装置Info
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- JPH02114391A JPH02114391A JP63267233A JP26723388A JPH02114391A JP H02114391 A JPH02114391 A JP H02114391A JP 63267233 A JP63267233 A JP 63267233A JP 26723388 A JP26723388 A JP 26723388A JP H02114391 A JPH02114391 A JP H02114391A
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
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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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- Image Processing (AREA)
- Image Generation (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は３次元画像形成装置に関し、例えば、海面変化
や風による林のなびき変化等の自然物の変化画像を形成
するのに適用し得るものである。
や風による林のなびき変化等の自然物の変化画像を形成
するのに適用し得るものである。
［従来の技術］
最近、３次元コンピュータグラフィックスで自然景観、
自然現象、自然物（以下、単に、自然物と呼ぶ）を表現
する試みが多くなされている。このような自然物の画像
を形成する３次元画像形成装置として、従来、第２図に
示すものがある（安生Ｕ−１［簡単なパラメータの指定
で山、雲、波などを描く拡張フラクトル」日経ＣＧ、１
９８８年９月号、ｐｐ１３２−１４０参照）。
自然現象、自然物（以下、単に、自然物と呼ぶ）を表現
する試みが多くなされている。このような自然物の画像
を形成する３次元画像形成装置として、従来、第２図に
示すものがある（安生Ｕ−１［簡単なパラメータの指定
で山、雲、波などを描く拡張フラクトル」日経ＣＧ、１
９８８年９月号、ｐｐ１３２−１４０参照）。
第２図において、各断面波発生手段１ａ〜１ｄはそれぞ
れ、自然物形状のパワースペクトムを集合とする任意の
座標点で構成される、自然物形状のある方向についての
凹凸に対応し、その直交方向には等しい値を収る断面波
Ｘ１〜Ｘ４を発生させる。断面波発生手段１ａ及び１ｂ
からの断面波ｘ１及びＸ２は、座標軸回転手段２ａ及び
２ｂによって相互に平面上直交するように回転され、そ
の後、乗算手段３ａによって乗算されて縦横に凹凸を有
する基本波が形成される。地方、断面波発生手段１ｃ及
び１ｄからの断面波Ｘ３及びＸ４は、座標軸回転手段２
ｃ及び２ｄによって相互に平面上直交するように回転さ
れ、その後、乗算手段３ｂによって乗算されて縦横に凹
凸を有する他の基本波が形成される。このようにして形
成された２個の基本波が加算手段４によって合成されて
所望の３次元画像（ブリミチイブ）が形成され、これが
ＣＲＴ表示装置やプリンタ装置等の画像出力手段５によ
って出力される。
れ、自然物形状のパワースペクトムを集合とする任意の
座標点で構成される、自然物形状のある方向についての
凹凸に対応し、その直交方向には等しい値を収る断面波
Ｘ１〜Ｘ４を発生させる。断面波発生手段１ａ及び１ｂ
からの断面波ｘ１及びＸ２は、座標軸回転手段２ａ及び
２ｂによって相互に平面上直交するように回転され、そ
の後、乗算手段３ａによって乗算されて縦横に凹凸を有
する基本波が形成される。地方、断面波発生手段１ｃ及
び１ｄからの断面波Ｘ３及びＸ４は、座標軸回転手段２
ｃ及び２ｄによって相互に平面上直交するように回転さ
れ、その後、乗算手段３ｂによって乗算されて縦横に凹
凸を有する他の基本波が形成される。このようにして形
成された２個の基本波が加算手段４によって合成されて
所望の３次元画像（ブリミチイブ）が形成され、これが
ＣＲＴ表示装置やプリンタ装置等の画像出力手段５によ
って出力される。
ここで、初期の弾性波を、例えば、対象自然物を観測し
てその結果に応じて適宜選定することで所望の自然物形
状を表す画像を形成するようにしている。
てその結果に応じて適宜選定することで所望の自然物形
状を表す画像を形成するようにしている。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、海面や雲等の自然物はその表面形状に不
規１１１１な凹凸が多くて複雑であるため、上述の３次
元画像形成装置では、弾性波自体にかかる演算及びその
弾性波から基本波を得る演算等が複雑になり、上記文献
にも記載されているように１枚の３次元画像を得るため
に１分半もの時間を要する。
規１１１１な凹凸が多くて複雑であるため、上述の３次
元画像形成装置では、弾性波自体にかかる演算及びその
弾性波から基本波を得る演算等が複雑になり、上記文献
にも記載されているように１枚の３次元画像を得るため
に１分半もの時間を要する。
従って、この装置を利用して動的な３次元画像を形成し
ようとしても、すなわち、１枚ずつ内容が連続する３次
元画像を形成し、連続して出力させて動的な３次元画像
を得ようとしても、多大な時間を要する。
ようとしても、すなわち、１枚ずつ内容が連続する３次
元画像を形成し、連続して出力させて動的な３次元画像
を得ようとしても、多大な時間を要する。
なお、動的な３次元画像をリアルタイムで出力する装置
も多く提案されているが、それら装置が対象とする動き
は回転や移動や縮小拡大等であって凹凸の時間変化では
なく、凹凸変化のある動的な画像を形成するためには適
用することができない。
も多く提案されているが、それら装置が対象とする動き
は回転や移動や縮小拡大等であって凹凸の時間変化では
なく、凹凸変化のある動的な画像を形成するためには適
用することができない。
本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、不
規則な凹凸形状が存在する自然物等を意図した、静的な
、又は動的な３次元画像を高速に形成することができる
３次元画像形成装置を提供しようとするものである。
規則な凹凸形状が存在する自然物等を意図した、静的な
、又は動的な３次元画像を高速に形成することができる
３次元画像形成装置を提供しようとするものである。
［課題を解決するための手段］
かかる課題を解決するため、第１の本発明においては、
ランダム信号を発生するランダム信号発生手段と、発生
されたランダム１言号を入力し、２次元的にフィルタリ
ングして２次元平面の各座標でのパワースペクトラムを
得て３次元画像を出力する空間フィルタ手段と、この得
られた３次元画像を視点位置に応じて回転する空間回転
手段とを皓えた。
ランダム信号を発生するランダム信号発生手段と、発生
されたランダム１言号を入力し、２次元的にフィルタリ
ングして２次元平面の各座標でのパワースペクトラムを
得て３次元画像を出力する空間フィルタ手段と、この得
られた３次元画像を視点位置に応じて回転する空間回転
手段とを皓えた。
また、第２の本発明においては、ランダム信号発生手段
及び空間フィルタ手段に加えて、得られた３次元画像の
座標方向及び振幅を可変する画像特徴可変手段とでなる
方向要素画像形成系を複数設けた。さらに、これら方向
要素画像形成系からの３次元画像を合成する空間合成手
段と、合成されて得られた３次元画像を視点位置に応じ
て回転する空間回転手段とを設けた。
及び空間フィルタ手段に加えて、得られた３次元画像の
座標方向及び振幅を可変する画像特徴可変手段とでなる
方向要素画像形成系を複数設けた。さらに、これら方向
要素画像形成系からの３次元画像を合成する空間合成手
段と、合成されて得られた３次元画像を視点位置に応じ
て回転する空間回転手段とを設けた。
さらに、第３の本発明においては、空間フィルタ手段が
、１枚の３次元画像を形成するために用いるランダム信
号期間を重複してずらせながらフィルタリング処理を繰
返して行ない、動的な３次元画像を出力するようにした
。
、１枚の３次元画像を形成するために用いるランダム信
号期間を重複してずらせながらフィルタリング処理を繰
返して行ない、動的な３次元画像を出力するようにした
。
［作用］
第１の本発明は、静的な３次元画像の形成を意図したも
のであり、ランダム信号発生手段によって発生されたラ
ンダム信号を空間フィルタ手段に与え、これを空間フィ
ルタ手段によってフィルタリングさせることでそのフィ
ルタ特性及びランダム信号の変化に応じた３次元画像を
形成させ、空間回転手段で視点位置に応じて回転させて
出力さぜるようにした。
のであり、ランダム信号発生手段によって発生されたラ
ンダム信号を空間フィルタ手段に与え、これを空間フィ
ルタ手段によってフィルタリングさせることでそのフィ
ルタ特性及びランダム信号の変化に応じた３次元画像を
形成させ、空間回転手段で視点位置に応じて回転させて
出力さぜるようにした。
第２の本発明は、第１の本発明より、複数の３次元画像
を合成させることで、画像形状の凹凸変化が自然に見え
るようにしたものである。すなわち、第１の本発明と同
様に空間フィルタ手段を利用して複数の３次元画像を形
成し、これら画像のそれぞれについて座標軸及び振幅を
画像特徴可変手段によって可変し、その後、画像合成手
段によって合成して最終的な３次元画像を形成し、空間
回転手段によって視点位置に応じて回転させるようにし
た。
を合成させることで、画像形状の凹凸変化が自然に見え
るようにしたものである。すなわち、第１の本発明と同
様に空間フィルタ手段を利用して複数の３次元画像を形
成し、これら画像のそれぞれについて座標軸及び振幅を
画像特徴可変手段によって可変し、その後、画像合成手
段によって合成して最終的な３次元画像を形成し、空間
回転手段によって視点位置に応じて回転させるようにし
た。
第３の本発明は、第１及び第２の本発明を利用して動的
な３次元画像を得るものである。３次元画像の凹凸が時
間的に少しずつ変化していくように、空間フィルタ手段
が、ランダム信号の利用期間を、相前後する画像につい
て重複するようにしながらランダム信号を利用してフィ
ルタリングを繰返し行なうようにしな。
な３次元画像を得るものである。３次元画像の凹凸が時
間的に少しずつ変化していくように、空間フィルタ手段
が、ランダム信号の利用期間を、相前後する画像につい
て重複するようにしながらランダム信号を利用してフィ
ルタリングを繰返し行なうようにしな。
［実施例］
以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら詳述する
。
。
ここで、第１図は本発明の動的な３次元画像を得る第１
実施例を示すブロック図、第３図はこの実施例の空間フ
ィルタ手段の概念的詳ａ′ｊｔ４成を示すブロック図、
第４図は１枚の画像を形成するのに用いるランダムパル
ス信号期間の説明に供する信号波形図、第５図は空間フ
ィルタ手段によるフィルタリングが適用される単位であ
るｘｙ平面上の格子点を示す路線図、第６図は座標回転
手段を介した後の各要素画像の座標関係を示す路線図で
ある。
実施例を示すブロック図、第３図はこの実施例の空間フ
ィルタ手段の概念的詳ａ′ｊｔ４成を示すブロック図、
第４図は１枚の画像を形成するのに用いるランダムパル
ス信号期間の説明に供する信号波形図、第５図は空間フ
ィルタ手段によるフィルタリングが適用される単位であ
るｘｙ平面上の格子点を示す路線図、第６図は座標回転
手段を介した後の各要素画像の座標関係を示す路線図で
ある。
莱上叉施■り（社）滅
本発明は各種の自然物の３次元画像を意図したものであ
り、第１図に示す構成は各種の自然物の動的画像を得る
ことができるものであるが、３次元動的画像との関係を
明確にしつつ各部構成を説明するために、便宜上対象と
する動的な３次元画像が海面上の波の変化であるとして
各部構成を説明する。
り、第１図に示す構成は各種の自然物の動的画像を得る
ことができるものであるが、３次元動的画像との関係を
明確にしつつ各部構成を説明するために、便宜上対象と
する動的な３次元画像が海面上の波の変化であるとして
各部構成を説明する。
第１図において、この実施例における３次元画像形成装
置６は、波の進行方向がそれぞれ異なる要素画像を形成
する４個の方向要素画像形成系１１．１２．１３及び１
４を備える。各方向要素画像形成系１１〜１４はそれぞ
れ、クロックパルス信号発生手段２１〜２４、ランダム
パルス信号発生手段３１〜３４、空間フィルタ手段４１
〜４４、座標回転手段５１〜５４及び振幅調節手段６１
〜６４を縦属接続して構成されている。
置６は、波の進行方向がそれぞれ異なる要素画像を形成
する４個の方向要素画像形成系１１．１２．１３及び１
４を備える。各方向要素画像形成系１１〜１４はそれぞ
れ、クロックパルス信号発生手段２１〜２４、ランダム
パルス信号発生手段３１〜３４、空間フィルタ手段４１
〜４４、座標回転手段５１〜５４及び振幅調節手段６１
〜６４を縦属接続して構成されている。
各クロックパルス信号発生手段２１〜２４は、出力画像
の変化周期を周期とする同期用のクロックパルス信号を
発生するものであり、発生されたクロックパルス信号が
対応するランダムパルス信号発生手段３１〜３４に与え
られる。
の変化周期を周期とする同期用のクロックパルス信号を
発生するものであり、発生されたクロックパルス信号が
対応するランダムパルス信号発生手段３１〜３４に与え
られる。
各ランダムパルス発生手段３１〜３４は、入力されたク
ロックパルス信号を、論理「１」及び論理「０」の発生
がランダムであるパルス信号に変換して空間フィルタ手
段４１〜４４に与える。ランダムパルス信号の発生方法
としては、いわゆるＭ系列が適用でき、例えば、７のＭ
系列、すなわち、繰返し周期が１２７のものを適用する
。
ロックパルス信号を、論理「１」及び論理「０」の発生
がランダムであるパルス信号に変換して空間フィルタ手
段４１〜４４に与える。ランダムパルス信号の発生方法
としては、いわゆるＭ系列が適用でき、例えば、７のＭ
系列、すなわち、繰返し周期が１２７のものを適用する
。
各空間フィルタ手段４１〜４４は、ランダムパルス信号
から、２次元子面（ｘｙ平面）の各座漂点に対する値（
パワースペクｔ・ラム）を得るものである。この得られ
たパワースペクトラムの全体が凹凸を有する画像となる
。なお、このようにして得られた画像は、最終的な画像
を作る要素となるものであるので、以下、要素画像と呼
ぶ。
から、２次元子面（ｘｙ平面）の各座漂点に対する値（
パワースペクｔ・ラム）を得るものである。この得られ
たパワースペクトラムの全体が凹凸を有する画像となる
。なお、このようにして得られた画像は、最終的な画像
を作る要素となるものであるので、以下、要素画像と呼
ぶ。
各空間フィルタ手段４１〜４３は、概念的には、第３図
に示すように、入力されたランダムパルス信号から、Ｘ
方向のパワースペクトラムの変動情報（周波数及び位相
）、すなわち、Ｘ方向に対する要素画像の形状の凹凸変
化を得るＸ方向フィルタ手段４１ｘ〜４４ｘと、Ｘ方向
のパワースペクトラム変動情報を入力してＸ方向のパワ
ースペクトラムの変動情報を得る、すなわち、Ｘ方向に
対する要素画像の形状凹凸にさらにＸ方向に対する要素
画像の形状凹凸を付は加えるＸ方向フィルタ手段４１ｙ
〜４４ｙとでなる。
に示すように、入力されたランダムパルス信号から、Ｘ
方向のパワースペクトラムの変動情報（周波数及び位相
）、すなわち、Ｘ方向に対する要素画像の形状の凹凸変
化を得るＸ方向フィルタ手段４１ｘ〜４４ｘと、Ｘ方向
のパワースペクトラム変動情報を入力してＸ方向のパワ
ースペクトラムの変動情報を得る、すなわち、Ｘ方向に
対する要素画像の形状凹凸にさらにＸ方向に対する要素
画像の形状凹凸を付は加えるＸ方向フィルタ手段４１ｙ
〜４４ｙとでなる。
ここで、第４図に示すようなランダムパルス信号につい
て、１枚の画像が形成するために必要な期間ＴＩ）を、
上述したクロックパルス信号の周期ずつずらしてかかる
フィルタリング処理を行なうことで、時間経過と共に少
しずつ凹凸が移動していく動的な要素画像が得られる。
て、１枚の画像が形成するために必要な期間ＴＩ）を、
上述したクロックパルス信号の周期ずつずらしてかかる
フィルタリング処理を行なうことで、時間経過と共に少
しずつ凹凸が移動していく動的な要素画像が得られる。
すなわち、期間ＴＰＡで１枚の要素画像を形成し、始端
及び終端が１クロック周期だけ進んだ期間ＴＰＢによっ
て次の瞬間の要素画像を作成し、さらに１クロック周期
進んだ期間ＴＰＣによって次の瞬間の要素画像を作成し
ていき、動的な要素画像を作成する。
及び終端が１クロック周期だけ進んだ期間ＴＰＢによっ
て次の瞬間の要素画像を作成し、さらに１クロック周期
進んだ期間ＴＰＣによって次の瞬間の要素画像を作成し
ていき、動的な要素画像を作成する。
Ｘ方向のフィルタリング及びＸ方向のフィルタリングは
、２次元フィルタを用いて同時に行なうことができる。
、２次元フィルタを用いて同時に行なうことができる。
例えば、次式
％式％（１）
に示す伝達関数のパワースペクトラムＰ（ｎΔＸ。
ｍΔｙ）で表現された２次元フィルタ形式のバターワー
スフィルタを適用することができる。ここで、第５図に
示すように、ｎはＸ方向での格子点番号、ｍはＸ方向で
の格子点番号、ΔＸはＸ軸方向でのきざみ幅、Δｙはｙ
軸方向でのきざみ幅を表す。また、ρ０は相関具であっ
て定性的には同一形状の波形が次に現れるまでの長さに
対応しているものである。σ２は分散であって定性的に
は波形周期が揃っているものか否かを、すなわち、波の
疎密変化が激しいものか否かを表すものである。
スフィルタを適用することができる。ここで、第５図に
示すように、ｎはＸ方向での格子点番号、ｍはＸ方向で
の格子点番号、ΔＸはＸ軸方向でのきざみ幅、Δｙはｙ
軸方向でのきざみ幅を表す。また、ρ０は相関具であっ
て定性的には同一形状の波形が次に現れるまでの長さに
対応しているものである。σ２は分散であって定性的に
は波形周期が揃っているものか否かを、すなわち、波の
疎密変化が激しいものか否かを表すものである。
上述したランダムパルス信号の１画像分子Ｐを、ｘｙ平
面上での対象となる格子点総数に分割し、順次、Ｘ方向
及びＸ方向の格子点番号の組み合わせ（１，１）、（１
，２＞、（１，３）・・・で規定される座標の入カバワ
ースペクトラムと割り振って、対応する上述の（１）式
に示す伝達関数のパワースペクトラムＰ（ｎΔｘ、ｍΔ
ｙ）と乗算することで出力のパワースペクトラム、すな
わち、要素画像を得ることができる。
面上での対象となる格子点総数に分割し、順次、Ｘ方向
及びＸ方向の格子点番号の組み合わせ（１，１）、（１
，２＞、（１，３）・・・で規定される座標の入カバワ
ースペクトラムと割り振って、対応する上述の（１）式
に示す伝達関数のパワースペクトラムＰ（ｎΔｘ、ｍΔ
ｙ）と乗算することで出力のパワースペクトラム、すな
わち、要素画像を得ることができる。
このようにして各空間フィルタ手段４１〜４４によって
得られた要素画像は、座標回転手段５１〜５４に与えら
れる。各座標回転手段５１〜５４は、第６図に示すよう
に、それぞれ座標軸が９０度ずつ異なるように入力され
た要素画像の座標を回転する。従って、座標回転手段５
１からの要素画像における波の進行方向に対して、座標
回転手段５２からの要素画像における波の進行方向は反
時計回りに９０度だけ異なったものとなっており、座標
回転手段５３からの要素画像における波の進行方向は逆
向きになっており、座標回転手段５４からの要素画像に
おける波の進行方向は反時計回りに２７０度だけ異なっ
たものとなっている。なお、以下では、このように方向
性をもった要素画像を方向要素画像と呼ぶ。
得られた要素画像は、座標回転手段５１〜５４に与えら
れる。各座標回転手段５１〜５４は、第６図に示すよう
に、それぞれ座標軸が９０度ずつ異なるように入力され
た要素画像の座標を回転する。従って、座標回転手段５
１からの要素画像における波の進行方向に対して、座標
回転手段５２からの要素画像における波の進行方向は反
時計回りに９０度だけ異なったものとなっており、座標
回転手段５３からの要素画像における波の進行方向は逆
向きになっており、座標回転手段５４からの要素画像に
おける波の進行方向は反時計回りに２７０度だけ異なっ
たものとなっている。なお、以下では、このように方向
性をもった要素画像を方向要素画像と呼ぶ。
座標回転手段５１〜５４から出力された方向要素画像は
、それぞれ対応する振幅調節手段６１〜６４に与えられ
る。各振幅調節手段６１〜６４は、入力された方向要素
画像の振幅を、設定されたパラメータに基づいて調節す
る。すなわち、画像の凹凸が増幅される。
、それぞれ対応する振幅調節手段６１〜６４に与えられ
る。各振幅調節手段６１〜６４は、入力された方向要素
画像の振幅を、設定されたパラメータに基づいて調節す
る。すなわち、画像の凹凸が増幅される。
このようにして各方向要素画像形成系１１〜１４から出
力された方向要素画像は、空間合成手段７に与えられる
。空間合成手段７は、これら方向要素画像を加算合成し
て、すなわち、座標値が一致するパワースペクトラム同
士を加算して３次元画像を得る。ここで、各振幅調節手
段６１〜６４の利得が一致している場合には、各方向要
素画像における進行方向への変化が相殺され、合成され
て得られた３次元画像はｘｙ平面の法線方向に上下した
海面の画像となり、波がいずれかの方向に進行していく
画像とはならない。これに対して、各振幅調節手段６１
〜６４の利得が揃っていない場合には、最も利得が大き
い振幅調節手段に係る方向要素画像の進行方向に波が主
として進んで行く画像となる。
力された方向要素画像は、空間合成手段７に与えられる
。空間合成手段７は、これら方向要素画像を加算合成し
て、すなわち、座標値が一致するパワースペクトラム同
士を加算して３次元画像を得る。ここで、各振幅調節手
段６１〜６４の利得が一致している場合には、各方向要
素画像における進行方向への変化が相殺され、合成され
て得られた３次元画像はｘｙ平面の法線方向に上下した
海面の画像となり、波がいずれかの方向に進行していく
画像とはならない。これに対して、各振幅調節手段６１
〜６４の利得が揃っていない場合には、最も利得が大き
い振幅調節手段に係る方向要素画像の進行方向に波が主
として進んで行く画像となる。
空間合成手段７から出力された３次元画像は、空間回転
手段８に与えられる。空間回転手段８は、指示された視
点から海面を見たと同様に見えるようにその３次元画像
を回転させる。画像出力手段９は、例えば、ＣＲＴ表示
装置やプリンタ装置等でなり、このようにして得られた
３次元画像を出力する。
手段８に与えられる。空間回転手段８は、指示された視
点から海面を見たと同様に見えるようにその３次元画像
を回転させる。画像出力手段９は、例えば、ＣＲＴ表示
装置やプリンタ装置等でなり、このようにして得られた
３次元画像を出力する。
策よ叉旌透凶刃詐
以上の構成を有する３次元画像形成装置６によって、海
面の変化を表す３次元画像を形成させる場合、オペレー
タは、空間フィルタ手段４１〜４４のフィルタパラメー
タを設定し、振幅調節手段６１〜６４の利得を設定し、
空間回転手段８に回転情報を与える。これら情報を任意
に与えることもできるが、海面の変化を観測、分析して
設定することもできる。このような設定操作の後、３次
元画像の形成を指示する。
面の変化を表す３次元画像を形成させる場合、オペレー
タは、空間フィルタ手段４１〜４４のフィルタパラメー
タを設定し、振幅調節手段６１〜６４の利得を設定し、
空間回転手段８に回転情報を与える。これら情報を任意
に与えることもできるが、海面の変化を観測、分析して
設定することもできる。このような設定操作の後、３次
元画像の形成を指示する。
このとき、各クロックパルス信号発生手段２１〜２４か
らクロックパルス信号が発生され、各クロックパルス信
号がランダムパルス信号発生手段３１〜３４を介してラ
ンダムパルス信号に変換されて空間フィルタ手段４１〜
４４に与えられる。
らクロックパルス信号が発生され、各クロックパルス信
号がランダムパルス信号発生手段３１〜３４を介してラ
ンダムパルス信号に変換されて空間フィルタ手段４１〜
４４に与えられる。
空間フィルタ手段４１〜４４に入力されたランダムパル
ス信号は、２次元フィルタリングされて波がクロック周
期で少しずつ動的に変化する要素画像に変換される。要
素画像は座標回転手段５１〜５４によって所定員だけ回
転されて波の進行方向が互いに９０度ずつ異なる方向要
素画像に変換され、その後、振幅調節手段６１〜６４に
よって振幅が調節されて空間合成手段７に与えられる。
ス信号は、２次元フィルタリングされて波がクロック周
期で少しずつ動的に変化する要素画像に変換される。要
素画像は座標回転手段５１〜５４によって所定員だけ回
転されて波の進行方向が互いに９０度ずつ異なる方向要
素画像に変換され、その後、振幅調節手段６１〜６４に
よって振幅が調節されて空間合成手段７に与えられる。
この空間合成手段７によって進行方向の異なる方向要素
画像が合成され、自然に見える海面の３次元画像に変換
され、その後、空間回転手段８によって視点を考慮した
空間回転がなされ、画像出力手段９によって出力される
。
画像が合成され、自然に見える海面の３次元画像に変換
され、その後、空間回転手段８によって視点を考慮した
空間回転がなされ、画像出力手段９によって出力される
。
呆上実施医曵力深
従って、上述の第１実施例によれば、複数の方向につい
てランダムパルス信号を発生し、その後、このランダム
パルス信号を大半が重複するが少しずつ時間軸を変えて
空間フィルタ手段に与えてその方向の動的な要素画像を
形成し、各方向の要素画像を合成して動的な３次元画像
を形成するようにしたので、処理に多大な時間を要する
構成部が少なく、従来と同程度の処理速度のコンピュー
タ装置を用いたとしても高速に動的な３次元画像を得る
ことができる。すなわち、前後する各時点の画像が、大
半が重複するランダムパルス信号から形成しているので
演算値をシフトしていくような処理が可能で高速にでき
る。また、空間フィルタも既にハードウェア的に構成さ
れたものがあり、それらを利用することで高速に行なう
ことができる。
てランダムパルス信号を発生し、その後、このランダム
パルス信号を大半が重複するが少しずつ時間軸を変えて
空間フィルタ手段に与えてその方向の動的な要素画像を
形成し、各方向の要素画像を合成して動的な３次元画像
を形成するようにしたので、処理に多大な時間を要する
構成部が少なく、従来と同程度の処理速度のコンピュー
タ装置を用いたとしても高速に動的な３次元画像を得る
ことができる。すなわち、前後する各時点の画像が、大
半が重複するランダムパルス信号から形成しているので
演算値をシフトしていくような処理が可能で高速にでき
る。また、空間フィルタも既にハードウェア的に構成さ
れたものがあり、それらを利用することで高速に行なう
ことができる。
第７図（Ａ）〜（Ｊ）は上記第１実施例によって形成さ
れた波のピーク及びボ１−ムが変化する動的な海面変化
を示すものである。
れた波のピーク及びボ１−ムが変化する動的な海面変化
を示すものである。
皿蟲実施億
（１）第８図は本発明の第２実施例における１個の方向
要素画像形成系１ｓ（ｓ＝１〜４）を示すものである。
要素画像形成系１ｓ（ｓ＝１〜４）を示すものである。
ある進行方向に進む波を詳細に観測すると、周期や位相
が異なる複数の波が重畳されて形成されている。例えば
、大波にもさざなみが重畳されていなりする。そこで、
この実施例では、ランダムパルス信号を入力して異なる
要素画像を得る複数（を個）の空間フィルタ部４ｓ１〜
４ ｓ シを設け、それら要素画像をフィルタ出力合成
部７Ｓで合成しである進行方向を有する周期や位相が異
なる複数の波が重畳された要素画像を形成して座標回転
手段５ｓに与えるようにした。
が異なる複数の波が重畳されて形成されている。例えば
、大波にもさざなみが重畳されていなりする。そこで、
この実施例では、ランダムパルス信号を入力して異なる
要素画像を得る複数（を個）の空間フィルタ部４ｓ１〜
４ ｓ シを設け、それら要素画像をフィルタ出力合成
部７Ｓで合成しである進行方向を有する周期や位相が異
なる複数の波が重畳された要素画像を形成して座標回転
手段５ｓに与えるようにした。
この実施例によれば、上述の実施例より一段と自然な動
的画像を得ることができる。
的画像を得ることができる。
（２）上述の実施例においては、方向要素画像形成系が
４個のものを示したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、１個以上備えるものであれば良い。方向要素
画像形成系が１個の場合には、座標回転手段及び空間合
成手段は不要となり、また、振幅調節手段も省略するこ
とができる。
４個のものを示したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、１個以上備えるものであれば良い。方向要素
画像形成系が１個の場合には、座標回転手段及び空間合
成手段は不要となり、また、振幅調節手段も省略するこ
とができる。
（３）上述の実施例においては、空間フィルタの例とし
てバターワースフィルタを示したが、ガウスフィルタ等
の他の形式のフィルタをＡＲＭＡ（、自己回帰移動平均
）型フィルタやＡＲ（自己回帰）型フィルタ等の構成で
適用することもできる。すなわち、意図する自然物に応
じてフィルタを選定しても良い。また、上述では、フィ
ルタリングをｘｙ平面に係るパワースペクトラムの段階
で行なうものを示したが、ランダムパルス信号を高速フ
ーリエ展開して周波数領域での情報に変換して２次元周
波数平面（μν平面）でのフィルタによってフィルタリ
ングするようにしても良い。
てバターワースフィルタを示したが、ガウスフィルタ等
の他の形式のフィルタをＡＲＭＡ（、自己回帰移動平均
）型フィルタやＡＲ（自己回帰）型フィルタ等の構成で
適用することもできる。すなわち、意図する自然物に応
じてフィルタを選定しても良い。また、上述では、フィ
ルタリングをｘｙ平面に係るパワースペクトラムの段階
で行なうものを示したが、ランダムパルス信号を高速フ
ーリエ展開して周波数領域での情報に変換して２次元周
波数平面（μν平面）でのフィルタによってフィルタリ
ングするようにしても良い。
（４）上述の実施例においては、各方向要素画像形成系
毎にクロック信号発生手段を設けたものを示したが、各
方向要素画像形成系が共通に１個のクロックパルス信号
発生手段を利用するようにしても良い。また、各別にク
ロックパルス信号発生手段を設ける場合において、クロ
ックパルス信号の周期を異なるようにしても良い。
毎にクロック信号発生手段を設けたものを示したが、各
方向要素画像形成系が共通に１個のクロックパルス信号
発生手段を利用するようにしても良い。また、各別にク
ロックパルス信号発生手段を設ける場合において、クロ
ックパルス信号の周期を異なるようにしても良い。
（５）上述の実施例においては、各要素画像形成系毎に
座標回転手段を設けたが、各要素画像の凹凸の進行方向
を相対的に所定角度ずつ異なるようにするものであるの
で、いずれか１個の要素画像形成系における座標回転手
段を省略することができる。
座標回転手段を設けたが、各要素画像の凹凸の進行方向
を相対的に所定角度ずつ異なるようにするものであるの
で、いずれか１個の要素画像形成系における座標回転手
段を省略することができる。
（６）上述の実施例はデジタル処理を考慮してランダム
パルス信号を空間フィルタ手段に入力するものを示した
が、アナログ信号でなるランダム信号を入力するように
しても良い。
パルス信号を空間フィルタ手段に入力するものを示した
が、アナログ信号でなるランダム信号を入力するように
しても良い。
（７）上述の実施例は空間フィルタ手段が繰返しフィル
タリングして動的な３次元画像を得るようにしたもので
あるが、１回のフィルタリングだけを行なうようにすれ
ば静的な３次元画像を得ることができる。
タリングして動的な３次元画像を得るようにしたもので
あるが、１回のフィルタリングだけを行なうようにすれ
ば静的な３次元画像を得ることができる。
［発明の効果］
以上のように、本発明によれば、ランダムパルス信号を
空間フィルタ手段を介してフィルタリングすることによ
り３次元画像を形成するようにしたので、対象物の形状
に不規則な凹凸がある静的な３次元画像を高速に得るこ
とができ、また、空間フィルタ手段による処理をランダ
ム信号の一部を重複するように利用しながら繰返すこと
で動的な３次元画像を高速に得ることができる。
空間フィルタ手段を介してフィルタリングすることによ
り３次元画像を形成するようにしたので、対象物の形状
に不規則な凹凸がある静的な３次元画像を高速に得るこ
とができ、また、空間フィルタ手段による処理をランダ
ム信号の一部を重複するように利用しながら繰返すこと
で動的な３次元画像を高速に得ることができる。
かくするにつき、空間フィルタ手段を介する方法によっ
て複数の３次元画像を形成し、これらを方向及び振幅を
適宜選定して合成することにより、より自然な、また、
より多様な３次元画像を得ることができる。
て複数の３次元画像を形成し、これらを方向及び振幅を
適宜選定して合成することにより、より自然な、また、
より多様な３次元画像を得ることができる。
第１図は本発明による３次元画像形成装置の第１実施例
を示すブロック図、第２図は従来の３次元画像形成装置
を示すブロック図、第３図は上記第１実施例の空間フィ
ルタ手段の概念的詳細構成を示すブロック図、第４図は
１枚の画像を形成するのに用いるランダムパルス信号期
間の説明に供する信号波形図、第５図は空間フィルタ手
段によるフィルタリングが適用される単位であるｘｙ平
面上の格子点を示す路線図、第６図は座標回転手段を介
した後の各要素画像の座標関係を示す路線図、第７図は
第１実施例を適用して形成された海面画像の変化を示す
路線図、第８図は本発明の第２実施例における１個の方
向要素画像形成系を示すブロック図である。 ６・・・３次元画像形成装置、７・・・空間合成手段、
８・・・空間回転手段、９・・・画像出力手段、１１・
〜１４・・・方向要素画像形成系、２１〜２４・・・ク
ロックパルス信号発生手段、３１〜３４・・・ランダム
パルス信号発生手段、４１〜４４・・・空間フィルタ手
段、５１〜５４・・・座標回転手段、６１〜６４・・・
振幅調節手段。 特許出願人 沖電気工業株式会社
を示すブロック図、第２図は従来の３次元画像形成装置
を示すブロック図、第３図は上記第１実施例の空間フィ
ルタ手段の概念的詳細構成を示すブロック図、第４図は
１枚の画像を形成するのに用いるランダムパルス信号期
間の説明に供する信号波形図、第５図は空間フィルタ手
段によるフィルタリングが適用される単位であるｘｙ平
面上の格子点を示す路線図、第６図は座標回転手段を介
した後の各要素画像の座標関係を示す路線図、第７図は
第１実施例を適用して形成された海面画像の変化を示す
路線図、第８図は本発明の第２実施例における１個の方
向要素画像形成系を示すブロック図である。 ６・・・３次元画像形成装置、７・・・空間合成手段、
８・・・空間回転手段、９・・・画像出力手段、１１・
〜１４・・・方向要素画像形成系、２１〜２４・・・ク
ロックパルス信号発生手段、３１〜３４・・・ランダム
パルス信号発生手段、４１〜４４・・・空間フィルタ手
段、５１〜５４・・・座標回転手段、６１〜６４・・・
振幅調節手段。 特許出願人 沖電気工業株式会社
Claims (4)
- （１）ランダム信号を発生するランダム信号発生手段と
、 発生されたランダム信号を入力し、２次元的にフィルタ
リングして２次元平面の各座標でのパワースペクトラム
を得て３次元画像を出力する空間フィルタ手段と、 この得られた３次元画像を視点位置に応じて回転する空
間回転手段とを備えたことを特徴とする３次元画像形成
装置。 - （２）ランダム信号を発生するランダム信号発生手段と
、発生されたランダム信号を入力し、２次元的にフィル
タリングして２次元平面の各座標でのパワースペクトラ
ムを得て３次元画像を出力する空間フィルタ手段と、得
られた３次元画像の座標方向及び振幅を可変する画像特
徴可変手段とでなる方向要素画像形成系を複数備えると
共に、これら方向要素画像形成系からの３次元画像を合
成する空間合成手段と、 合成されて得られた３次元画像を視点位置に応じて回転
する空間回転手段とを備えたことを特徴とする３次元画
像形成装置。 - （３）上記空間フィルタ手段が、１枚の３次元画像を形
成するために用いるランダム信号期間を重複してずらせ
てフィルタリング処理を繰返して行ない、動的な３次元
画像を出力するようにしたことを特徴とする請求項１項
又は２項に記載の３次元画像形成装置。 - （４）上記空間フィルタ手段が、 発生されたランダム信号を入力し、２次元的にフィルタ
リングして２次元平面の各座標でのパワースペクトラム
を得て３次元画像を出力する複数の空間フィルタ部と、 これら空間フィルタ部からの出力３次元画像を合成する
フィルタ出力合成部とでなることを特徴とする請求項１
項又は２項に記載の３次元画像形成装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63267233A JP2575197B2 (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | ３次元画像形成装置 |
| EP19890119496 EP0366014A3 (en) | 1988-10-25 | 1989-10-20 | Three-dimensional image generator |
| US07/424,703 US5239623A (en) | 1988-10-25 | 1989-10-20 | Three-dimensional image generator |
| CA002001238A CA2001238A1 (en) | 1988-10-25 | 1989-10-23 | Three-dimensional image generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63267233A JP2575197B2 (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | ３次元画像形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02114391A true JPH02114391A (ja) | 1990-04-26 |
| JP2575197B2 JP2575197B2 (ja) | 1997-01-22 |
Family
ID=17441987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63267233A Expired - Lifetime JP2575197B2 (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | ３次元画像形成装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5239623A (ja) |
| EP (1) | EP0366014A3 (ja) |
| JP (1) | JP2575197B2 (ja) |
| CA (1) | CA2001238A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006309632A (ja) * | 2005-05-02 | 2006-11-09 | Fujitsu Ltd | 海面画像生成装置 |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2760253B2 (ja) * | 1992-07-14 | 1998-05-28 | 住友電気工業株式会社 | 道路の動画像作成方法及びこの方法を適用した車載ナビゲーション装置 |
| IL106410A (en) * | 1992-08-06 | 1996-09-12 | Hughes Training Inc | A computerized interactive device for recording a witness interrogation |
| JPH06216882A (ja) * | 1993-01-19 | 1994-08-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 誤り訂正送信装置及び受信装置 |
| US5877777A (en) * | 1997-04-07 | 1999-03-02 | Colwell; Tyler G. | Fluid dynamics animation system and method |
| US6266063B1 (en) | 1997-10-20 | 2001-07-24 | Baron Services, Inc. | Real-time three-dimensional weather display method and weathercast system |
| US6683609B1 (en) | 1997-10-20 | 2004-01-27 | Baron Services, Inc. | Real-time three-dimensional weather data processing method and system |
| US6163756A (en) * | 1998-10-20 | 2000-12-19 | Baron Services, Inc. | System and method for detecting and displaying wind shear |
| US6670908B2 (en) | 2001-07-31 | 2003-12-30 | Baron Services, Inc. | Automated system and method for processing meteorological data |
| US6985148B2 (en) * | 2001-12-13 | 2006-01-10 | Microsoft Corporation | Interactive water effects using texture coordinate shifting |
| US7602141B2 (en) * | 2004-10-15 | 2009-10-13 | Lifesize Communications, Inc. | Battery operated speakerphone and charging stand |
| US20060232550A1 (en) * | 2005-04-15 | 2006-10-19 | Buckner Nathan C | Integrated mouse in remote control |
| US20060248210A1 (en) * | 2005-05-02 | 2006-11-02 | Lifesize Communications, Inc. | Controlling video display mode in a video conferencing system |
| US20070171275A1 (en) * | 2006-01-24 | 2007-07-26 | Kenoyer Michael L | Three Dimensional Videoconferencing |
| US8120638B2 (en) * | 2006-01-24 | 2012-02-21 | Lifesize Communications, Inc. | Speech to text conversion in a videoconference |
| US8125508B2 (en) | 2006-01-24 | 2012-02-28 | Lifesize Communications, Inc. | Sharing participant information in a videoconference |
| US20070274607A1 (en) * | 2006-04-12 | 2007-11-29 | Jincheng Huang | Method of Creating a Reflection Effect in an Image |
| US8319814B2 (en) | 2007-06-22 | 2012-11-27 | Lifesize Communications, Inc. | Video conferencing system which allows endpoints to perform continuous presence layout selection |
| US8139100B2 (en) | 2007-07-13 | 2012-03-20 | Lifesize Communications, Inc. | Virtual multiway scaler compensation |
| US20100110160A1 (en) * | 2008-10-30 | 2010-05-06 | Brandt Matthew K | Videoconferencing Community with Live Images |
| US8643695B2 (en) * | 2009-03-04 | 2014-02-04 | Lifesize Communications, Inc. | Videoconferencing endpoint extension |
| US8456510B2 (en) * | 2009-03-04 | 2013-06-04 | Lifesize Communications, Inc. | Virtual distributed multipoint control unit |
| US8350891B2 (en) * | 2009-11-16 | 2013-01-08 | Lifesize Communications, Inc. | Determining a videoconference layout based on numbers of participants |
| US20150116321A1 (en) * | 2013-10-29 | 2015-04-30 | Travis Christopher Fortner | Camouflage and Similar Patterns Method and Technique of Creating Such Patterns |
| KR101705949B1 (ko) * | 2014-12-15 | 2017-02-10 | 김웅 | 싱크대와 가스버너가 구비된 접이식 테이블 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4694407A (en) * | 1985-06-11 | 1987-09-15 | Rca Corporation | Fractal generation, as for video graphic displays |
| GB8620433D0 (en) * | 1986-08-22 | 1987-01-14 | Gec Avionics | Displays |
-
1988
- 1988-10-25 JP JP63267233A patent/JP2575197B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-10-20 US US07/424,703 patent/US5239623A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-10-20 EP EP19890119496 patent/EP0366014A3/en not_active Withdrawn
- 1989-10-23 CA CA002001238A patent/CA2001238A1/en not_active Abandoned
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006309632A (ja) * | 2005-05-02 | 2006-11-09 | Fujitsu Ltd | 海面画像生成装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5239623A (en) | 1993-08-24 |
| EP0366014A2 (en) | 1990-05-02 |
| JP2575197B2 (ja) | 1997-01-22 |
| EP0366014A3 (en) | 1991-12-18 |
| CA2001238A1 (en) | 1990-04-25 |
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