JPH04169980A - レンダリング装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】 本発明は、レンダリング装置に係り、特に、コンピュー
タ・グラフィックス（ＣＧ）の画像製作、例えばＣＧカ
レンダー、ＣＧホログラム、ＣＧアニメーション、ＣＧ
コマーシャル、ＣＧポスター、あるいは、ハイビジョン
ＣＧ静止画番組を製作する際に用いるのに好適な、レン
ダリング装置に関する。 【従来の技術】 コンピュータ内で図形や画像を生成するコンピュータ・
グラフィックス（ＣＧ）技術は、今日、コンピュータの
高機能化、メモリの低価格化、大容量化等により、高速
化、高密度化が著しくなっている。このため、ＣＧ画像
は５．映像メディア情報、ハイビジョン静止画番組、印
刷画像情報等積々の分野への利用が考えられる。 コンピュータで生成されるＣＧ画像は、物体にある光を
照射してそれをカメラで写した情景を画像として表示す
るものである。Ｃ０画像データの生成においては、前記
物体に関する情報（ＣＧモデル）を生成する作業と、生
成されたＣＧモデルに種々の処理を施して物体形状を画
像として表示を行うレンダリングとを行うのが通常であ
る。 前記ＣＧモデルは、一般に、生成しようとする物体の形
状データ、例えば面の集まりで表わした形状データと、
前記物体形状の３次元位置データと、前記物体を写す（
仮想）カメラの情報、例えばカメラの位置（視点）、カ
メラの向き（注視点）からなるカメラ位置情報と、カメ
ラの画角・縦横比からなるカメラ情報と、前記物体の質
感情報、例えば環境反射率等と、前記物体に光を照射す
るライト情報、例えばライトの３次元位置や種類と、マ
ツピングの種類の情報とから主に構成される。 このように生成されたＣＧモデルのレンダリングは、こ
のＣＧモデル生成用システムと一体となったレンダリン
グシステムで実施するのが一般的である。 又、前記ＣＧモデルをあるシステムＡで生成し、そのＣ
Ｇモデルを他のシステムＢでレンダリングを行うことが
望まれている。 特に、システムＢの処理速度が高速な場合、システムＡ
で製作した物体情報をそのシステムＡより高速な他のシ
ステムＢで処理することが望まれる場合がある。この場
合、ＣＧモデルにおいて形状データについてはシステム
Ａで製作したものをシステムＢに渡し処理することが、
一般に行われている。 【発明が解決しようとする課！！ｌ！！］しかしながら
、従来、他のＣＧモデルのパラメータ（質感パラメータ
、光源パラメータ、マツピングパラメータ等）について
は、システム間の陰影計算モデルの相違によりデータを
渡してレンダリングすることができなかった。 従って、従来は、あるシステムＡで製作したＣＧモデル
を高速なシステムＢで処理することを望む場合、形状デ
ータのみしかシステムＢに渡せず、他のＣＧモデルのデ
ータはシステムＢで新たに製作するしかなかっな。 よって、例えば、以前に、速度の遅い古いシステムで作
ったＣＧモデルを新しい高速なシステムでレンダリング
することができず、そのモデルは低速のシステムでレン
ダリングするしかなくＣＧ製作の高速化が困難であると
いう問題点があった。 又、ＣＧ画像の製作においては、形状データ以外のＣＧ
モデル（質感モデル等）については、ＣＧデデー製作シ
ステム毎に、各々異なったＣＧモデルを生成する必要が
あり、作業負荷が非常に大きいという問題点もあった。 なお、あるシステムＡのＣＧモデル情報にはシテスムＡ
から読出した際に、そのままでは情報フォーマットの関
係から用い難い情報があるという問題点があった。 本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたも
ので、第１のシステムで生成したＣＧモデルを、第２の
システムとの間の陰影計算モデルの相違を吸収して第２
のシステム用に変換することを可能とし、従って、高速
なＣ０画像データの製作や、Ｃ０画像データの広範囲の
利用を図ることができる、レンダリング装置を提供する
ことを課題とする。 【課題を解決するための手段】 本発明は、コンピュータグラフィックスシステムにおい
て、第１のシステムが製作した物体形状情報、カメラ情
報、カメラ位置情報、光源位置情報、物体形状の位置情
報、質感情報、光源情報、マツピング情報等からなるコ
ンピュータグラフィックスモデルを、第１のシステムと
は陰影計算モデルが相違する第２のシステムでレンダリ
ングするための装置であって、第１のシステムの質感情
報を入力して、第２のシステム用の質感情報に変換する
ための手段、第１のシステムの光源情報を入力して、第
２のシステム用の光源情報に変換するための手段、及び
、第１のシステムのマツピング情報を入力し、第２のシ
ステム用のマッピング情報に変換するための手段を含み
、前記陰影計算モデルの相違を吸収するためのインタフ
ェイス部と、第１のシステムから読出される情報のうち
インタフェイス部の情報フォーマットと異なる情報フォ
ーマットで読出されたものを前記インタフェイス部の情
報フォーマットに変換するための手段とを備えたことに
より、前記課題を解決するものである。 【作用】 第１のシステムのコンピュータグラフィ・ツクス（ＣＧ
）モデルを、第１のシステムとは陰影計算モデルの相違
する第２のシステム用のＣＧモデルとしては従来用いる
ことができなかっな。 これに対して、本発明は、第１のシステムの質感情報を
入力して第２のシステム用の質感情報に変換し、第１の
システムの光源情報を入力して第２のシステム用の光源
情報に変換し、第１のシステムのマツピング情報を入力
して第２のシステム用のマツピング情報に変換して、前
記陰影計算モデルの相違を吸収する。 又、第１のシステムから読出される情報のうちインタフ
ェイス部の情報フォーマットと異なる情報フォーマット
で読出されるもの、例えばカメラ情報、カメラ位置情報
、光源位置（３次元的位置等）及び物体形状位置（３次
元的位ｉｌ！ｆ）があり、そのｔ、ｔではインタフェイ
ス部で変換ができない。 そこで、本発明は、その読出した情報をインタフェイス
部の情報フォーマットで記述する。 従って、第１のシステムで生成したＣＧモデルを第２の
システムに渡してレンダリングが行えることから、ＣＧ
製作効率が向上する。 よって、種々のシステムＡ、Ｂ、・・・用に各々異なっ
たＣＧ製作パラメータを設定する必要がなくなることか
ら作業負荷が低減する。又、各システム毎にＣＧ製作パ
ラメータを保存・管理する必要がなくなる。 又、以前に低速のシステムで製作したＣＧ画像データを
用いて他の高速なシステムでレンダリングを行うことが
できる。従って、古いシステムで蓄積したＣＧ製作のノ
ウハウを失うことなく、新しいシステムに移行すること
ができる。又、計算機の高速化に伴い、ＣＧシステムの
高速化が自由に図れる。更に、以前から蓄積されている
ＣＧモデルを応用して種々のレンダリングを施す等有効
に利用することができる。 【実施例】 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。 この実施例は、第１図に示すような構成のレンダリング
システムである。 第１図に示すように、このレンダリングシステムは、Ｃ
Ｇモデルを生成するシステムＡ（符号１）と、該システ
ムＡと陰影計算モデルの相違するシステムＢ（符号２）
と、システムＡからカメラ情報物体形状データ等を読込
んでインタフェイス部３の情報フォーマットに変換する
ための情報フォーマット変換部４と、システムＡで生成
されたＣＧモデルをシステムＢに陰影計算モデルの相違
を吸収して渡すためのレンダリング・インタフェイス部
３とを主に備える。 前記システムＡは、ＣＧモデルを生成するためのもので
あり、ＣＧで表示しようとする物体形状を設計し指定す
るための形状設計指定部６と、カメラ情報、カメラ位置
情報、光源（ライト）の位置情報、物体形状の位置情報
を指定するためのカメラ・光源・形状位置情報指定部７
と、形状物体の面の質感情報、光源情報、及びマツピン
グ情報を指定するための質感・光源・マツピング情報指
定部８とを備える。なお、実施例では前記物体形状は面
の集まりで表わされ、当該面は頂点情報（Ｘ、Ｙ、Ｚ座
標）の集まりで表わされる。又、物体形状位置は、３次
元的位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ座標）で表わされる。又、カメラ
情報は物体を写そうとするカメラの画角・縦横比からな
るものである。 又、カメラ位置情報は、カメラの位置（視点）、カメラ
の向き（注視点）からなるものである、又、前記質感情
報は、面の環境反射率Ｋａ、面の拡散反射率Ｋｄ、面の
鏡面反射率ＫＳ、鏡面反射係数ｅＸｐ　、透過率ｔｒａ
についての各パラメータ（質感パラメータ）で表わされ
る。又、前記光源情報は、光源の種類（点、スポット、
平行）、色、強度、位置（３次元的位置、Ｘ、Ｙ、Ｚ％
標）、減衰率についての各パラメータ（光源パラメータ
）で表わされる。又、マツピング情報はマツピンクの種
類（テクスチャ、バンブ等）、マツピングのスゲールか
らなるマツピング画像で表わされる。これらの内容は後
に詳述する。 前記情報フォーマット変換部４は、前記システムＡで生
成されたカメラ情報、カメラ位置情報、光源の３次元的
位置情報、物体の３次元的位置情報が読出されるに際し
てインタフェイス部の情報フォーマットとは異なる情報
フォーマットで読出されるため、これらの情報をインタ
フェイス部３の情報フォーマットに変換してインタフェ
イス部３に送出すものである。 前記インタフェイス部３は、詳細には第２図に示すよう
な構成を有しており、前記システムＡで生成されたＣＧ
モデルを、陰影計算モデルの相違を吸収してシテスムＢ
に渡すものである。 前記システムＢは、前記インターフェイス部３で変換さ
れたＣＧモデルに対してレンダリングを施すものである
４例えば、このレンダリングには、２バツフア法、レイ
トレイジング法等を用いることができる。 ここで、前記インターフェイス部３の詳細な構成を第２
図を用いて説明する。第２図のインターフェイス部３は
、システムＡで生成されたＣＧモデルのうち、質感パラ
メータ、マツピンク画像、光源パラメータのデータ（以
下、質感モデルという）を読込むためのシステムＡ用質
感モデル読込み格納装置１０と、当該ＣＧモデルの物体
形状のデータ、物体形状の３次元的位置のデータを入力
するための形状データ、形状位置入力装置１２と、当該
ＣＧモデルのカメラ情報、カメラ位置を入力するための
カメラ情報、カメラ位置入力袋ｆ３８と、前記システム
Ａで製作されたＣＧモデルのうち、所定の変換を行いシ
ステムＢ用の質感モデルデータとなった当該データを読
込み格納するためのシステムＢ用質感モデル読込み格納
装置１４、前記システムＡ用質感モデルをシステムＢ用
の質感モデルに変換してシステムＢへ受は渡すためのレ
ンダリング・インタフェイス（Ｉ／Ｆ）装置１８と、前
記装置１２に格納されている形状データ、形状位置デー
タ、前記装置３８に格納されているカメラ情報、カメラ
位置データ、前記装置１４に格納されているシステムＢ
用質感モデルデータを読込み、レンダリング処理を実施
するシステムＢ（投影画像作成装置）１６とを主に備え
る。 前記システムＡ用質感モデル読込み格納装置１０は、各
パラメータを読込み格納するための質感パラメータ読込
み格納部２０、マツピング画像読込み格納部２２、及び
光源パラメータ読込み格納部２４とを有する。 又、前記システムＢ用質感モデル読込み格納装置１４は
、受は渡された各パラメータを読込み格納するための質
感パラメータ読込み格納部２６、マツピング画像読込み
格納部２８、及び光源パラメータ読込み格納部３０とを
備える。 又、前記レンダリングＩ／Ｆ装置１８は、システムＡ用
の質感モデルをシステムＢ用の質感モデルに受は渡すた
め、各パラメータを変換するための質感パラメータ変換
部３２、マツピング画像変換部３４、光源パラメータ変
換部３６とを備える。 なお、前記カメラ情報、カメラ位置格納装置３８に入力
されるカメラ情報は実施例では、カメラの画角・縦横比
を表わしたものとする。又、カメラ位置は、カメラの三
次元的位置（視点）、カメラの三次元的向き（注視点）
で表わしたものとする。 次に、前記システムＡ用、及びシステムＢ用の各質感モ
デルと、それら質感モデルの受は渡しに際してレンダリ
ングＩ／Ｆ装置１８で各システムＡ及びＢ間の陰影計算
モデルの相違を吸収するため用いる変換式の例を以下に
説明する。 まず、質感パラメータ変換部３２においては質感パラメ
ータの変換を次のように行う。 この場合、システムＡ用の各質感パラメータについては
、式（１）〜（５）のように、（１）式：面の環境反射
率（ａＩ！ｂ　１ｅｎｔ　；ａ　）、（２）；面の拡散
反射率（ｄｉｆｆｕｓｅ；＋ｊ　）、（３）式；面の鏡
面反射率（５ｐｅｃｕｌａｒ＋ｓ）、（４）式；鏡面反
射係数（ｅｘｐｏｎｅｎｔ；ｅｘｐ）　、及び（５）式
；透過率（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ）を表ワス。 Ａ　　ａ　　　ｒｅｄ、Ａ　　ａ−ｇｒｅｅｎ。 Ａ　　ａ　　　ｂｌｕｅ−（１） Ａ−σ−ｒｅｄ　、　　Ａ　　ｄ　　　（ｌｒ６ｅｎ　
　。 Ａ　　ｄ　　　ｂｌｕｅ−（２） Ａ　　Ｓ　　　ｒｅｄ、Ａ　　Ｓ　　　Ｇｒｅｅｎ。 Ａ　　ｓ　　　ｂｌｕｅ・（３） Ａ　　ｅＸｐ　　　　　　　　　　　　　　　　・・・
（４）Ａ　　ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ　　　　　　　
　　　　−（５）但し、（１）、（２）、（３）式にお
いては、末生のｒｅｄは赤、ｇｒｅｅｎは緑、ｂｌｕｅ
は青の各色についてのものであることを示している。 又、（１）式の面の環境反射率のパラメータＡ−ａ〜に
は、経験からの反射率を反映したパラメータを用いるこ
とができる。 又、システムＢ用の各質感パラメータは、前記システム
Ａ用の質感パラメータにおける面の環境反射率Ａａ−〜
等と同様に、式（６）〜（１０）のように、（６）式：
面の環境反射率、（７）：面の拡散反射率、（８）式；
面の鏡面反射率、くっ）式；鏡面反射係数、及び（１０
）式；透過率を表わす。 Ｂ　　ａ　　ｒｅｄ、Ｂ　　ａ　　Ｑｒｅｅｎ。 Ｂ　　ａ　　ｂｌｕｅ−（６） Ｂ　　ｄ　　　ｒｅｄ、Ｂ　　ｄ−ｇｒｅｅｎ。 Ｂ　　ｄ　　ｂｌｕｅ−（７） Ｂ　　Ｓ　　ｒｅｄ、Ｂ　　Ｓ−ｇｒｅｅｎ。 Ｂ　　ｓ　　ｂｌｕｅ−（８） Ｂ　　１３ＸＩ）　　　　　　　　　　　　　　・・・
（９）Ｂ　　ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ　　　　　　　
　＝　（１０）前記のようなシステムＡ用の質感パラメ
ータをシステムＢ用の質感パラメータに変換する式は次
のようになる。 まず、面の環境反射率については、面にテクスチャを貼
り付けない場合の変換式には、例えば式（１１）〜（１
３）を用いることができ、テクスチャを貼り付ける場合
の変換式には、例えば式（１４）〜（１６）を用いるこ
とができる。 Ｂ　　ａ　　　ｒｅｄ＝Ａ　　ａ　　　ｒｅｄ　　　　
−（１１）Ｂ　　ａ　　　ａｒｅｅｎ　＝Ａ　　ａ　　
　ａｒｅｅｎ−（１２）Ｂ　　ａ　　　ｂｌｕｅ＝Ａ　
　ａ　　　ｂｌｕｅ　　　−＜１３）Ｂ　　ａ　　ｒｅ
ｄ＝Ａ　　ａ　　ｒｅｄ／Ａ　　ｄ　　ｒｅｄ・・・　
（１４） Ｂ　　ａ　　　Ｑｒｅｅｎ ＝Ａ　　ａ　　　ｇｒｅｅｎ　／Ａ　　ｄ　　　ｇｒｅ
ｅｎ・・・　（１５） Ｂ　　ａ　　ｂｌｕｅ＝Ａ　　ａ　　ｂｌｕｅ／Ａ　　
ｄ　　ｂｌｕｅ・・・　（１６） 又、拡散反射率については、システムＡ用のものをシス
テムＢ用に、（１７）〜（１９）式のようにそのまま代
入する。 Ｂ　　ｄ　　ｒｅｄ＝Ａ　　ｄ　　ｒｅｄ　　　−（１
７）Ｂ　　ｄ　　ｇｒｅｅｎ　＝Ａ　　ｄ　　ｇｒｅｅ
ｎ　−＝　（１８）Ｂ　　ｄ　　ｂｌｕｅ＝Ａ　　ｄ　
　ｂｌｕｅ　　　−＜１９）又、鏡面反射率については
、第３図（λ）〜（Ｃ）に示す手順により算出する。第
３図の手順において、まず、鏡面反射率の中間的な変数
（中間変数）ＩＮＳ及び拡散反射率の中間変数ｎｄにｏ
、。 を入れて初期化する（ステップ１）１次いで、拡散反射
率のメモリ変数ｄ　　〔０）、ｄ　　（１）、（１〔２
〕と鏡面反射率のメモリ変数５（０）、５（１）、ｓ　
　（２）とに各拡散反射率パラメータＡｄ−〜と前記鏡
面反射率パラメータＡＳ　　〜の各データを格納する（
ステップ２）。 次いで、メモリ変数ｓ　〔０〕〜ｓ　〔２〕に格納され
た鏡面反射率の最大値を前記中間変数ｉｓに入れる。又
、当該最大値となる中間変数の配列番号０〜２をインデ
ックスＪＩＳ　　ｎ１Ｊｌに代入する。又、メモリ変数
ｄ　〔０〕〜ｄ　〔２〕に格納された拡散反射率の最大
値を中間変数１ｄに代入する（ステップ３）。 次いで、各中間変数ｒｚｄ及びＩｓが０でないか否かを
判定する（ステップ４）０判定の結果、いずれかの中間
変数＋１ｄ、　Ｉｔｓが０であるならば、第３図　　　
　□（Ｃ）に示すステップ５へ進んで各メモリ変数Ｓ〔
０〕〜Ｓ　〔２〕中の鏡面反射率（システムＡの鏡面反
射率）をそのままシステムＢの鏡面反射パラメータＢｓ
−〜に代入する（ステップ５）。 この場合、拡散反射率及び鏡面反射率のいずれも０なら
ばパラメータは環境反射率成分のみとなる。 一方、中間変数ｒａｄ及びＩｓがいずれも０でないなら
ば、拡散反射率、鏡面反射率のいずれも存在し処理し得
るため、処理を続行するべくステップ６に進む。 次いで、色合せの係数ｔｄを、式（２０）から求め、前
記メモリ変数Ｓ　〔０〕〜Ｓ　〔２〕中の各色鏡面反射
率について、メモリ変数ｄ　〔０〕〜ｄ〔２〕の各色拡
散反射率、及び色合せの係数ｔｄを用いて、式（２１）
〜（２３）°により変換し、その変換値をメモリ変数ｂ
ｓ　（ｏ　）〜ｂｓ　（２：ｌのそれぞれに入れる（ス
テップ６）。 ｔｄ＝（ｄ　　（０）＋ｄ　　（１）〒ｄ　　［：２）
）Ｘ２・・・（２０） ｂｓ（０）＝（ｄ　　（１）＋ｄ　　〔２））／ｌｄ＋
ｓ　　Ｃｏ）　　　・・・（２１）ｂｓ（１）＝（ｄ　
　Ｃｏ）＋ｄ　　［２））／ｌｄ＋５（１）　　・・・
（２２） ｂｓ［２）＝　（ｄ　　［：Ｏ）　十ｄ　　［：ｊ））
／ｌｄ十ｓ　　［−２３・　（２３） この（２０）〜（２３）式による変換は、鏡面反射率の
各色データに他の色の拡散反射率を加味した増加補正を
加えるものである。 次いで、先のステップ３で求めた最大鏡面反射率を与え
る番号ｆｆ１ｓ　　ｎｕｌｌを用いて、当該番号の鏡面
反射率の前記補正前Ｓ　　（Ｉｓ　　ｎｕｌｌｌ）と補
正後ｂｓＣＩＩＳ　　ｎｕｎ　”Ｊとの比を（２４）式
のように求めて、当該比を変数ｃｏｅｆに入れる（ステ
ップ７）。 ｃｏｅｆ＝ｓ　　（ｎｓ　　ｎｕｌｌ）　／ｂｓ［ｎｓ
　　ｎｕｌ：１・・・（２４） 次いで、インデックスＪ−〇として初期化しくステップ
８）、補正後のメモリ変数ｂｓ［ｊ）を正規化するべく
、式（２５）のように、当該ｂｓＣｊ）に前記変数ｃｏ
ｅ　ｆを乗じ、新たにｂｓＣｊ）とする（ステップ９）
。 ｂｓ（ｊ　）　＝ｂｓ（ｊ　）　ｘｃｏｅｆ　　　　−
（２５）次いで、（２５）式で変数ｃｏｅｆを乗じた後
のメモリ変数ｂｓ（ｊ）の値が鏡面反射係数の最大値５
（ｎｓ　　ｎｕｎ　）より大きいか否かを判断する”（
ステップ１０）４判断の結果が正であるならば、前記鏡
面反射係数の最大値５（ｉｓ　　ｎｕｌ）を補正メモリ
変数ｂｓ（ｊ）に入れ（ステップ１１）、次のステップ
１２に進む、一方、判断結果が否であるならばメモリ変
数ｂｓＣｊ）をそのままとして次のステップ１２に進む
、これにより、鏡面反射率を正規化できる。即ち、各色
鏡面反射率において補正後の最大値が補正前の最大値を
超えないようにすることができる。 次いで、前記（２０）〜（２３）式による変換後のメモ
リ変数ｂｓ（ｊ）の値が変換前のメモリ変数５（ｊ）の
値より小さいか否かを判断する（ステップ１２）０判断
結果が正であるならば、前記メモリ変数ｂｓ（ｊ）に５
（ｊ）の値を入れ（ステラ７１３）、判断結果が否であ
るならば前記メモリ変数ｂｓ（ｊ）の値はそのままとし
て次以降のステップに進む。 次いで、インデックスｊを１インクリメントする（ステ
ップ１４）、インクリメントの結果、ｊく３が成立する
ならば、次のメモリ変数ｂｓｃｊ）（」＝１ならばｊ＝
２の如く）について変換するべく、ステップ９に戻って
ステップ９以降の処理手順を実行する（ステップ１５）
、一方、ｊ＜３が成立せず、ｊ≧３であるならば、次の
ステップ１６に進む。 次いで、システムＢ用の面の鏡面反射パラメータ（赤）
Ｂ　　ｓ　　ｒｅｄに前記メモリ変数ｂｓ　ＣＯ）の値
を入れ、同パラメータ（緑）Ｂ　　ｓ　　ｇｒｅｅｎに
前記メモリ変数ｂｓ　［１）の値を入れ、同パラメータ
（青）Ｂ　　ｓ　　ｂｌｕｅに前記メモリ変数ｂｓ　Ｃ
２）の値を入れる（ステップ１６）、このステップ１６
を終了し、あるいは、ステップ５を終了することにより
、質感パラメータのうち鏡面反射率についてシステムＡ
用のものをシステムＢ用のものに変換することが終了す
る。 又、鏡面反射係数Ａ　　８Ｘｐについては、例えば次式
（２６）でシステムＡ用のものをシステムＢ用のものに
変換する。 Ｂ　　ｅＸｌ）　＝Ａ　　ｅｌＸＩ）　Ｘ２１５　　　
・（２６）（２６）式における定数２１５は両システム
の絞りの違いによるハイライトの大きさを合わせるもの
で種々のデータをとり、経験的に求めたものである。勿
論システムの特性に従って適宜の値を選べるものである
。 又、透過率Ａ　　ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙについては
、例えば第４図に示すテーブルを用いてシステムＢ用の
透過率Ｂ　　ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙに変換する。 なお、第４図の関俤は種々のデータを総合的に勘案して
求めたものであり、システムに応じて適宜の値を選べる
。 マツピング画像変換については、以下のように行う。 システムＡにおいてマツピング画像のパラメータは、赤
、緑、青についてＡ　　ｃ　　ｒｅｄ、Ａ　　ｃｇｒｅ
ｅｎ、ＡＣｂｌｕｅで表わす、なお、システムＡがマツ
ピングを行った際の環境反射率、拡散反射率のパラメー
タＡ　　ａ　　ｒｅｄ、Ａ　　ｄ　　ｒｅｄ等は、式（
２７）〜（３２）で計算される。 Ａ　　ａ　　ｒｅｄ＝Ａ　　ａ　　ｒｅｄｘＡ　　ｃ　
　ｒｅｄ・・・（２７） Ａ　　　ａ　　　ｇｒ１３８ｎ ＝Ａ　　ａ　　　Ｑｒｌｎ　　ＸＡ　　ＣＱｒｅｅｎ・
・・　（２８） Ａ　　　ａ　　　ｔｌｌＬＩｅ＝Ａ　　　ａ　　　ｂｌ
ｕｅＸＡ　　　Ｃｂｌｕｅ・・・　（２９） Ａ　　　ｄ　　　ｒｅｄ＝Ａ　　　ｄ　　　ｒｅｄｘＡ
　　　ｃ　　　ｒｅｄ・・・　（３０） Ａ　　　ｄ　　　ｇｒｅｅｎ ＝Ａ　　ｄ　　　（Ｊｒｅｅｎ　　ＸＡ　　Ｃ−ｇｒ１
３ｅｎ・・・　（３１） Ａ　　　ｄ　　　ｂｌｕｅ＝Ａ　　　ｄ　　　ｂｌｕｅ
ｘＡ　　　ｃ　　　ｂｌｕｅ・・・　（３２） 又システムＢのマツピング画像は、赤、緑、青の各デー
タをＢ　　ｃ　　ｒｅｄ、Ｂ　　ｃ　　ｇｒｅｅｎ、Ｂ
ｃ　　ｂｌｕｅとする。この場合に、システムＢがマツ
ピングを行った際の環境反射率、拡散反射率のパラメー
タＢ　　ａ　　ｒｅｄ、Ｂ　　ｄ　　ｒｅｄ等は、以下
の式（３３）〜（３８）で計算される。 Ｂ　　ａ　　ｒｅｄ＝Ｂ　　ｃ　　ｒｅｄｘＢ　　ａ　
　ｒｅａ　　　−＜３３）Ｂ　　ａ　　　Ｇｒｅｅｎ＝
Ｂ　　ＣＱｒｅｅｎＸＢ　　ａ　　　ｇｒｅｅｎ　　　
−＜３４）Ｂ　　ａ　　　ｂｌｕｅ＝Ｂ　　ｃ　　　ｂ
ｌｕｅｘＢ　　　ａ　　　ｂｌｕｅ　　　　−（３５）
Ｂ　　ｄ　　ｒｅｄ＝Ｂ　　ｃ　　ｒｅｄ　　　　　−
＜３６）Ｂ　　ｄ　　ｖｒｅｅｎ＝Ｂ　　ｃ　　ｑｒｅ
ｅｎ　　・（３７）Ｂ　　ｄ　　ｂｌｕｅ＝Ｂ　　ｃ　
　ｂｌｕｅ　　　　−（３８）従って、システムＡ用の
ものをシステムＢ用のものにマツピング画像を変換する
式は、次式（３９）〜（４１）となる。 Ｂ　　ｃ　　ｒｅｄ＝Ａ　　ｃ　　ｒｅｄｘＢ　　ｄ　
　ｒｅｄ・・・〈３９） Ｂ　　　ｃ　　　ｇｒｅｅｎ ＝Ａ　　ｃ　　ａｒｅｅｎ　ｘＢ　　ｄ　　ａｒｅｅｎ
・・・（４０） Ｂ　　ｃ　　ｂｌｕｅ＝Ａ　　ｃ　　ｂｌｕｅｘＢ　　
ｄ　　ｂｌｕｅ・・・（４１） 光源パラメータの変換は次のように行う、システムＡの
光源パラメータは、ライトの位置（×。 ｙ、ｚ座標で表わす）をＡ　　Ｘ、Ａ　　Ｖ、Ａ　　Ｚ
と−ライトの向き（Ｘ　、　ｖ　、　ｚ座標で表わす）
をＡ　　ｎｘ、　Ａ　　ｎｙ、　Ａ　　ｎｚと、ライト
の絞りをＡ−ｅｘｐ　＋ライトの色（３原色ｒｅｄ　、
　ｇｒｅｅｎ　、　ｂｌｕｅで表わす）をＡ　　ｒｅｄ
　、　Ａ　　ｏｒｅｅｎ　、　Ａ　　ｂｌｕｅ、ライト
の種類（平行光、点光源、スポット光源）をＡ　　ｍｏ
ｄｅで表わす、なお、この場合システムＡの光源は減衰
しないものと考える。 又、システムＢの光源パラメータは、ＡシステムＡと同
様に、ライトの位置をＢ　　Ｘ、Ｂ　　Ｙ、Ｂ−２、ラ
イトの向きをＢ　　ｎｘ、　Ｂ　　ｎｙ、　Ｂ　　ｎｚ
、ライトの絞りをＢ１３Ｘｐ、ライトの色Ｂ　　ｒｅｄ
、Ｂ　　ｇｒｅｅｎ　、　Ｂ　　ｂｌｕｅ、ライトの強
度をＢ　　１ｎｔｅｎＳｉｔｙ　、ライトの種類をＢ　
　ｍｏｄｅで表わす、なお、システムＢの光源は例えば
１／距離で減衰するものとする。従って、暗くなり過ぎ
るのを防止するためライトの強度ｓ　　ｒｎｔｅｎｓｒ
ｔｙを考える。 変換に際して、ライトの位置（３次元的位置）、ライト
の向き、ライトの絞り、ライトの色、ライトの種類につ
いては、システムＡのものをシステムＢにそのまま代入
して用い、ライトの強度のみ新たに算出する。この場合
、ライトの強度は、ライトの位置と最も近い形状面デー
タとの距離をライトの強度とする。これは、一番目立つ
形状面のみを合わせるためである。 以下、実施例の作用を説明する。 実施例システムでは、システムＡ用で生成した形状デー
タ、カメラ・形状位置データ、光源（ライト）パラメー
タ質感パラメータ、マツピング画像等のＣＧモデルを、
システムＡでレンダリングを行う代わりに、より高速な
システムＢで高速にレンダリングを行う、このとき、シ
ステムＡ用に作成したライト・質感・マツピング情報デ
ータからなるＣＧモデルを、各システムＡ及びＢ閏の陰
影計算のモデルを吸収するようにシステムＢ用のＣＧモ
デルに変換する。 即ち、質感パラメータについては、質感パラメータ変換
部３２で前出（１）〜（２６）式及び第３図の流れ図に
より変換してシステムＢ用の質感パラメータ読込み格納
部２６に入力する。 又、マツピング画像については、マツピング画像変換部
３４において、前出（２７）〜（４１）式により変換し
Ｂシステムへ入力する。この場合、マツピンク画像変換
と処理に際し、質感パラメータ読込み格納部２０から、
（２）式に示した面の拡散反射パラメータを入力する。 又、光源パラメータの変換については、前記ライトの位
置、ライトの向き、ライトの絞り、ライトの色、ライト
の種類をそのまま代入し、ライトの強度のみ新たに計算
する。この場合、ライトの位置と最も近い球状面データ
との距離をライトの強度とすることができる。そして、
形状データ、形状位置については、形状データ、形状位
置入力装置１２に入力されたそれらのデータを、カメラ
情報、カメラ位置についてはカメラ情報、カメラ位置格
納装置３８に入力されたデータを、質感パラメータにつ
いてはシステムＢ用質感モデル読込み格納装置１４に格
納されているデータを用い、システムＢである投影画像
作成装置１６でレンダリングを実施する。 なお、システムＢである投影画像作成装置の構成につい
ては、例えば、特願昭６０−１４９７６５号にその詳細
を述べであるので、ここでは詳細説明は省略する。 以上のようにして、システムＡの質感モデルと形状デー
タ等がシステムＢへ入力され、それによりシステムＢで
高速に００画像のレンダリングを行うことができる。 【発明の効果】 以上説明した通り、本発明によれば、第１のシステムで
製作したＣ０画像モデルを、陰影計算モデルの相違を吸
収して他の第２のシステムＢに渡し、レンダリングを行
うことができ、作業効率が向上する。従って、各システ
ム毎に各々興なったＣＧ製作パラメータを設定する必要
がなくなり、作業負荷を減少させると共に画像データの
利用効率を向上ξせ得る。又、各システム毎にＣＧ製作
パラメータを保存・管理する必要がなくなる。特に、以
前に低速のＣＧ製作システムで製作されたＣＧモデルを
用いて他の高速なシステムにより将来においてレンダリ
ング処理を行うことができる。 よって、古いシステムで蓄積したＣＧＩ！作のノウハウ
を失うことなく高速なシステムに移行することができる
。又、計算機の高速化に伴い、ＣＧシステム高速化が自
由に図れる等の優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係るレンタリングシステム
の全＃構成を示すブロック図、第２図は、前記実施例の
インターフェイス部の全＃構成を示すブロック図、 第３図（Ａン、（Ｂ）、（Ｃ）は、前記実施例の作用を
説明するための、鏡面反射の変換手原を示す流れ図、 第４図は、同じく透過率の変換例を示す線図である。 １・・・システムＡ、 ２・・・システムＢ、 ３・・・インタフェイス部、 ４・・・情報フォーマット変換部、 ５・・・形状設計部、 ６・・・形状設計指定部、 ７・・・カメラ・光源・形状位置情報指定部、８・・・
質感・光源・マヅピング情報指定部、１０・・・システ
ム用質感モデル読込み装置、１２・・・形状データ・形
状位置入力装置、１４・・・システムＢ用質感モデル読
込み格納装置、１６・・・システムＢ用役影画像作成装
置、１８・・・レンダリング・インタフェイス（Ｉ／Ｆ
）装置、 ２０・・・第１の質感パラメータ読込み格納部、２２・
・・第１のマツピング画像読込み格納部、２４・・・第
１の光源パラメータ読込み格納部、２６・・・第２の質
感パラメータ読込み格納部、２８・・・第２のマツピン
グ画像読込み格納部、３０・・・第２の光源パラメータ
読込み格納部、３２・・・質感パラメータ変換部、 ３４・・・マツピング画像変換部、 ３６・・・光源パラメータ変換部、 ３８・・・カメラ情報、カメラ位置入力装置。 第１図 ２（システムＢ） 第２図 第３図 （Ａ） 第３図 （Ｂ） 第３図 ＜Ｃ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）コンピュータグラフィックスシステムにおいて、
   第１のシステムが製作した物体形状情報、カメラ情報、
   カメラ位置情報、光源位置情報、物体形状の位置情報、
   質感情報、光源情報、マッピング情報等からなるコンピ
   ュータグラフィックスモデルを、第１のシステムとは陰
   影計算モデルが相違する第２のシステムでレンダリング
   するための装置であつて、 第１のシステムの質感情報を入力して、第２のシステム
   用の質感情報に変換するための手段、第１のシステムの
   光源情報を入力して、第２のシステム用の光源情報に変
   換するための手段、及び、第１のシステムのマッピング
   情報を入力し、第２のシステム用のマッピング情報に変
   換するための手段を含み、前記陰影計算モデルの相違を
   吸収するためのインタフェイス部と、 第１のシステムから読出される情報のうちインタフェイ
   ス部の情報フォーマットと異なる情報フォーマットで読
   出されたものを前記インタフェイス部の情報フォーマッ
   トに変換するための手段と、を備えたことを特徴とする
   レンダリング装置。