JPH04222076A - 半影部を備えたイメージに正反射を加えるためのコンピュータグラフィックス法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一般に３次元コンピュー
タグラフィックスの領域に関するものである。とりわけ
、本発明は、半影部又は半影領域が測定された光景に迫
真性をもたらすように陰影のある反射ハイライトを生じ
させるためのコンピュータグラフィックス法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来の陰影描写技法では、点光源によっ
て生じる本影部についてしか考慮されていない。半影部
については考慮されていないので、この結果、完全な照
射領域から完全な陰影領域への遷移が急激で、しばしば
不正確になる。（コンピュータグラフィックス技術にお
いて用いられる「半影部（ｐｅｎｕｍｂｒａ）」という
用語の意味は、周知のところである。例えば、詳細に後
述するように、物体３６によって遮られるため、面光源
３４からの照射を部分的にしか受けない図２の領域４２
は、物体３６が投げかける本影内にあると言える。）例
えば、このカテゴリー内にある光線追跡技法については
：「会報：ＡＦＩＰＳ、春期合同コンピュータ学会（Ｐ
ｒｏｃ．　ＡＦＩＰＳ　Ｓｐｒｉｎｇ　Ｊｏｉｎｔ　Ｃ
ｏｍｐｕｔｅｒ　Ｃｏｎｆ．）」の第３６巻１〜１０頁
（１９７０年）におけるボークナイト（Ｂｏｕｋｎｉｇ
ｈｔ，　Ｊ．）及びケリー（Ｋｅｌｌｅｙ，　Ｋ．）に
よる「陰影及び移動光源でハーフトーンコンピュータグ
ラフィック表現を行うためのアルゴリズム（Ａｎ　Ａｌ
ｇｏｒｉｔｈｍ　ｆｏｒ　Ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ　Ｈａｌ
ｆ−Ｔｏｎｅ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ＧｒａｐｈｉｃｓＰ
ｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎｓ　ｗｉｔｈ　Ｓｈａｄｏｗｓ
　ａｎｄ　Ｍｏｖａｂｌｅ　Ｌｉｇｈｔ　Ｓｏｕｒｃｅ
ｓ）」；コンピュータグラフィックス（Ｃｏｍｐｕｔｅ
ｒ　Ｇｒａｐｈｉｃｓ（ＳＩＧＧＲＡＰＨ　Ｐｒｏｃ．
））第１１巻第３号３１１〜３１７頁（１９７７年）に
おけるクロウ（Ｃｒｏｗ，　Ｆ．）による「コンピュー
タグラフィックス用陰影アルゴリズム（Ｓｈａｄｏｗ　
Ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ　ｆｏｒ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｇ
ｒａｐｈｉｃｓ）」；コンピュータグラフィックス（Ｃ
ｏｍｐｕｔｅｒ　Ｇｒａｐｈｉｃｓ（ＳＩＧＧＲＡＰＨ
　Ｐｒｏｃ．））第１２巻第３号２７０〜２７４頁（１
９７８年）におけるウィリアムズ（Ｗｉｌｌｉａｍｓ，
　Ｌ．）による「曲面上の曲陰影の投影（Ｃａｓｔｉｎ
ｇ　Ｃｕｒｖｅｄ　Ｓｈａｄｏｗｓ　ｏｎ　Ｃｕｒｖｅ
ｄ　Ｓｕｒｆａｃｅｓ）」；コンピュータグラフィック
ス（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｇｒａｐｈｉｃｓ（ＳＩＧＧＲ
ＡＰＨ　Ｐｒｏｃ．））第１２巻第３号２７５〜２８１
頁（１９７８年）におけるアサートン（Ａｔｈｅｒｔｏ
ｎ，　Ｐ．）、ウェイラー（Ｗｅｉｌｅｒ，　Ｋ．）及
びグリーンバーグ（Ｇｒｅｅｎｂｅｒｇ，　Ｄ．）によ
る「多角形陰影形成（Ｐｏｌｙｇｏｎ　Ｓｈａｄｏｗ　
Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）」；ＡＣＭ通信（Ｃｏｍｍｕｎ
ｉｃａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＡＣＭ）第２３巻第
６号３４３〜３４９頁（１９８０年）におけるホワイテ
ド（Ｗｈｉｔｔｅｄ，　Ｔ．）による「陰影表示用改良
型照射モデル（Ａｎ　ＩｍｐｒｏｖｅｄＩｌｌｕｍｉｎ
ａｔｉｏｎ　Ｍｏｄｅｌ　ｆｏｒ　Ｓｈａｄｅｄ　Ｄｉ
ｓｐｌａｙ）」；及びコンピュータグラフィックス（Ｃ
ｏｍｐｕｔｅｒ　Ｇｒａｐｈｉｃｓ（ＳＩＧＧＲＡＰＨ
　Ｐｒｏｃ．））第２３巻第３号９９〜１０６頁（１９
８９年）におけるチン（Ｃｈｉｎ，　Ｎ．）及びフェイ
ナー（Ｆｅｉｎｅｒ，　Ｓ．）による「ＢＳＰツリーを
用いた略実時間陰影発生（Ｎｅａｒ　Ｒｅａｌ−Ｔｉｍ
ｅ　Ｓｈａｄｏｗ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｕｓｉｎｇ
　ＢＳＰ　Ｔｒｅｅｓ）」に記載がある。

【０００３】基本ラジオシティ法を含む技法の中には、
拡散反射の半影部を描写するものもあるが、正反射の半
影部を描写するものはない。例えば：ＩＥＥＥ　　ＣＧ
＆Ａ第４巻第７号６６〜７５頁（１９８４年７月）にお
けるベルベック（Ｖｅｒｂｅｃｋ，　Ｃｈａｎｎｉｎｇ
　Ｐ．）及びグリーンバーグ（Ｄｏｎａｌｄ　Ｐ．　Ｇ
ｒｅｅｎｂｅｒｇ）による「コンピュータグラフィック
ス用包括的光源（Ａ　Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　Ｌ
ｉｇｈｔ−Ｓｏｕｒｃｅ　Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ　ｆ
ｏｒＣｏｍｐｕｔｅｒ　Ｇｒａｐｈｉｃｓ）」；コンピ
ュータグラフィックス（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｇｒａｐｈ
ｉｃｓ（ＳＩＧＧＲＡＰＨ　１９８４　Ｐｒｏｃｅｅｄ
ｉｎｇｓ））第１８巻第３号２１３〜２２２頁（１９８
４年７月）におけるゴーラル（Ｇｏｒａｌ，　Ｃｉｎｄ
ｙ　Ｍ．）、トランス（Ｋｅｎｎｅｔｈ　Ｅ．　Ｔｏｒ
ｒａｎｃｅ）、グリーンバーグ（Ｄｏｎａｌｄ　Ｐ．　
Ｇｒｅｅｎｂｅｒｇ）及びバタイユ（Ｂｅｎｎｅｔ　Ｂ
ａｔｔａｉｌｅ）による「拡散面間の光相互作用のモデ
リング（Ｍｏｄｅｌｉｎｇ　ｔｈｅ　Ｉｎｔｅｒａｃｔ
ｉｏｎ　ｏｆ　ＬｉｇｈｔＢｅｔｗｅｅｎ　Ｄｉｆｆｕ
ｓｅ　Ｓｕｒｆａｃｅｓ）」；コンピュータグラフィッ
クス（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｇｒａｐｈｉｃｓ（ＳＩＧＧ
ＲＡＰＨ　１９８５　Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ））第１
９巻第３号２３〜３０頁（１９８５年７月）におけるニ
シタ（Ｎｉｓｈｉｔａ，　Ｔｏｍｏｙｕｋｉ）及びナカ
マク（Ｅｉｈａｃｈｉｒｏ　Ｎａｋａｍａｃ）による「
陰影及び相互反射を考慮した三次元対称の連続トーン表
現（ＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓＴｏｎｅ　Ｒｅｐｒｅｓｅｎ
ｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｔｈｒｅｅ−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ
ａｌ　Ｏｂｊｅｃｔｓ　Ｔａｋｉｎｇ　Ａｃｃｏｕｎｔ
　ｏｆ　Ｓｈａｄｏｗｓ　ａｎｄ　Ｉｎｔｅｒｒｅｆｌ
ｅｃｔｉｏｎ）」；コンピュータグラフィックス（Ｃｏ
ｍｐｕｔｅｒ　Ｇｒａｐｈｉｃｓ（ＳＩＧＧＲＡＰＨ　
１９８５　Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ）第１９巻第３号３
１〜４０頁（１９８５年７月）におけるコーエン（Ｃｏ
ｈｅｎ，　Ｍｉｃｈａｅｌ　Ｆ．）及びグリーンバーグ
（Ｄｏｎａｌｄ　Ｐ．　Ｇｒｅｅｎｂｅｒｇ）による「
半立方体：複雑な環境用ラジオシティ解法（Ｔｈｅ　Ｈ
ｅｍｉ−Ｃｕｂｅ　：Ａ　Ｒａｄｉｏｓｉｔｙ　Ｓｏｌ
ｕｔｉｏｎ　Ｆｏｒ　Ｃｏｍｐｌｅｘ　Ｅｎｖｉｒｏｎ
ｍｅｎｔｓ）」；コンピュータグラフィックス（Ｃｏｍ
ｐｕｔｅｒ　Ｇｒａｐｈｉｃｓ（ＳＩＧＧＲＡＰＨ　１
９８９　Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ））第２３巻第３号３
１５〜３２４頁（１９８９年７月）におけるウォレス（
Ｗａｌｌａｃｅ，　Ｊ．Ｒ．）、エルミキスト（Ｅｌｍ
ｑｕｉｓｔ，　Ｋ．Ａ．）、ハイネス（Ｈａｉｎｅｓ，
　Ｅ．Ａ．）による「プログレッシブラジオシティ用光
線追跡アルゴリズム（Ａ　Ｒａｙ　Ｔｒａｃｉｎｇ　Ａ
ｌｇｏｒｉｔｈｍ　Ｆｏｒ　Ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ　
Ｒａｄｉｏｓｉｔｙ）」；及びコンピュータグラフィッ
クス（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｇｒａｐｈｉｃｓ（ＳＩＧＧ
ＲＡＰＨ　１９８９　Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ））第２
３巻第３号３２５〜３３４頁（１９８９年７月）におけ
るバウム（Ｂａｕｍ，　Ｄａｎｉｅｌ　Ｒ．）、ラスマ
イヤー（Ｈｏｌｌｙ　Ｅ．　Ｒｕｓｈｍｅｉｅｒ）及び
ウィンゲット（Ｊａｍｅｓ　Ｗ．　Ｗｉｎｇｅｔ）によ
る「分析的に決定されたフォームファクタを用いたラジ
オシティ解法の改良（Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　Ｒａｄｉｏ
ｓｉｔｙ　Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ　Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈ
ｅ　Ｕｓｅ　ｏｆ　Ａｎａｌｙｔｉｃａｌｌｙ　Ｄｅｔ
ｅｒｍｉｎｅｄ　Ｆｏｒｍ−Ｆａｃｔｏｒｓ）」参照の
こと。

【０００４】光線追跡及びラジオシティに対する拡張を
含む最新の陰影描写アルゴリズムは、半影部の面積と、
半影部の正反射について計算する。例えば：コンピュー
タグラフィックス（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｇｒａｐｈｉｃ
ｓ（ＳＩＧＧＲＡＰＨ　１９８４　Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎ
ｇｓ））第１８巻第３号１１９〜１２７頁（１９８４年
７月）におけるヘックベルト（Ｈｅｃｋｂｅｒｔ，　Ｐ
ａｕｌ）及びハンラーハン（Ｐａｔ　Ｈａｎｒａｈａｎ
）による「多角形対称の光線追跡（Ｂｅａｍ　Ｔｒａｃ
ｉｎｇ　Ｐｏｌｙｇｏｎａｌ　Ｏｂｊｅｃｔｓ）」；コ
ンピュータグラフィックス（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｇｒａ
ｐｈｉｃｓ（ＳＩＧＧＲＡＰＨ　１９８４　Ｐｒｏｃｅ
ｅｄｉｎｇｓ））第１８巻第３号１２９〜１３６頁（１
９８４年７月）におけるアマナティデス（Ａｍａｎａｔ
ｉｄｅｓ，　Ｊｏｈｎ）による「円錐を用いた光線追跡
（Ｒａｙ　Ｔｒａｃｉｎｇ　Ｗｉｔｈ　Ｃｏｎｅｓ）」
；コンピュータグラフィックス（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｇ
ｒａｐｈｉｃｓ（ＳＩＧＧＲＡＰＨ　１９８４　Ｐｒｏ
ｃｅｅｄｉｎｇｓ））第１８巻第３号１３７〜１４５頁
（１９８４年７月）におけるクック（Ｃｏｏｋ，　Ｒｏ
ｂｅｒｔ　Ｌ．）、ポーター（Ｔｈｏｍａｓ　Ｐｏｒｔ
ｅｒ）及びカーペンター（Ｌｏｒｅｎ　Ｃａｒｐｅｎｔ
ｅｒ）による「分散型光跡追跡（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅ
ｄ　Ｒａｙ　Ｔｒａｃｉｎｇ）」；ＩＥＥＥ　　ＣＧ＆
Ａ第４巻第１０号５〜１２頁（１９８４年１０月）にお
けるボートマン（Ｂｒｏｔｍａｎ，　Ｌｙｎｎｅ　Ｓ．
）及びバドラー（Ｎｏｒｍａｎ　Ｉ．　Ｂａｄｌｅｒ）
による「深いバッファアルゴリズムを用いたソフト陰影
の発生（Ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ　Ｓｏｆｔ　Ｓｈａｄｏ
ｗｓ　Ｗｉｔｈ　ａ　Ｄｅｐｔｈ　Ｂｕｆｆｅｒ　Ａｌ
ｇｏｒｉｔｈｍ）」；コンピュータグラフィックス（Ｃ
ｏｍｐｕｔｅｒ　Ｇｒａｐｈｉｃｓ（ＳＩＧＧＲＡＰＨ
　１９８６　Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ））第２０巻第４
号１３３〜１４２頁（１９８６年８月）におけるイメル
（Ｉｍｍｅｌ，　Ｄａｖｉｄ　Ｓ．）、コーエン（Ｍｉ
ｃｈａｅｌ　Ｆ．　Ｃｏｈｅｎ）及びグリーンバーグ（
Ｄｏｎａｌｄ　Ｐ．　Ｇｒｅｅｎｂｅｒｇ）による「非
分散環境用ラジオシティ法（Ａ　Ｒａｄｉｏｓｉｔｙ　
Ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　Ｎｏｎ　Ｄｉｆｆｕｓｅ　Ｅｎ
ｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ）」；コンピュータグラフィック
ス（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｇｒａｐｈｉｃｓ（ＳＩＧＧＲ
ＡＰＨ　１９８６　Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ））第２０
巻第４号１４３〜１５０頁（１９８６年８月）における
カジヤ（Ｋａｊｉｙａ，　Ｊａｍｅｓ　Ｔ．）による「
描写方程式（Ｔｈｅ　Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ　Ｅｑｕａｔ
ｉｏｎ）」；コンピュータグラフィックス（Ｃｏｍｐｕ
ｔｅｒ　Ｇｒａｐｈｉｃｓ（ＳＩＧＧＲＡＰＨ　１９８
７　Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ））第２１巻第４号３１１
〜３２０頁（１９８７年７月）におけるウォーラス（Ｗ
ａｌｌａｃｅ，　Ｊｏｈｎ　Ｒ．）、コーエン（Ｍｉｃ
ｈａｅｌ　Ｆ．　Ｃｏｈｅｎ，）及びグリーンバーグ（
Ｄｏｎａｌｄ　Ｐ．Ｇｒｅｅｎｂｅｒｇ）による「描写
方程式のツーパス解法：光線追跡及びラジオシティ法の
統合（Ａ　Ｔｗｏ−Ｐａｓｓ　Ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｔｏ
　ｔｈｅ　Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ　Ｅｑｕａｔｉｏｎ：Ａ
　Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ｏｆ　Ｒａｙ　Ｔｒａｃｉｎｇ
　ａｎｄ　Ｒｅｄｉｏｓｉｔｙ　Ｍｅｔｈｏｄｓ）」；
コンピュータグラフィックス（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｇｒ
ａｐｈｉｃｓ（ＳＩＧＧＲＡＰＨ　１９８９　Ｐｒｏｃ
ｅｅｄｉｎｇｓ））第２３巻第３号３３５〜３４４頁（
１９８９年７月）におけるシリコーン（Ｓｉｌｌｉｏｎ
，　Ｆｒａｎｃｏｉｓ）及びプエチ（Ｃａｌｕｄｅ　Ｐ
ｕｅｃｈ）による「鏡と拡散反射を統合する一般ツーパ
ス法（Ａ　Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｔｗｏ−Ｐａｓｓ　Ｍｅｔ
ｈｏｄ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇ　Ｓｐｅｃｕｌａｒ　
ａｎｄＤｉｆｆｕｓｅ　Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）」；コ
ンピュータグラフィックス（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｇｒａ
ｐｈｉｃｓ（ＳＩＧＧＲＡＰＨ　１９８９　Ｐｒｏｃｅ
ｅｄｉｎｇｓ））第２３巻第３号８９〜９８頁（１９８
９年７月）におけるブッカルー（Ｂｕｃｋａｌｅｗ，　
Ｃｈｒｉｓ）及びフューゼル（Ｄｏｎａｌｄ　Ｆｕｓｓ
ｅｌｌ）による「照射ネットワーク：一般反射率関数を
用いた高速でリアルな描写（Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ
　Ｎｅｔｗｏｒｋｓ：　Ｆａｓｔ　Ｒｅａｌｉｓｔｉｃ
　Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ　Ｗｉｔｈ　Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｒ
ｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ）」；コン
ピュータグラフィックス（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｇｒａｐ
ｈｉｃｓ（ＳＩＧＧＲＡＰＨ　１９８８　Ｐｒｏｃｅｅ
ｄｉｎｇｓ））第２２巻４号８５〜９２頁（１９８８年
８月）におけるワード（Ｗａｒｄ，　Ｇｒｅｇｏｒｙ　
Ｊ．）、ルビンシュタイン（Ｆｒａｎｃｉｓ　Ｍ．　Ｒ
ｕｂｉｎｓｔｅｉｎ）及びクリア（Ｒｏｂｅｒｔ　Ｄ．
　Ｃｌｅａｒ）による「拡散相互反射の光線追跡解法（
Ａ　Ｒａｙ　Ｔｒａｃｉｎｇ　Ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｆｏ
ｒ　Ｄｉｆｆｕｓｅ　Ｉｎｔｅｒｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ
）」参照のこと。 これらの技法の多くは、高品質のイメージを描写するが
、対話式描写に適したものはない。さらに、それぞれは
、必要な計算時間に関して不経済であり、現在利用可能
なハードウェアテクノロジで対話式描写速度を得るのは
不可能である。

【０００５】前述の出版物の全てが、参考までに本書に
組み込まれている。

【０００６】ラジオシティのような多くの陰影描写技法
は、一連の独立したステップから構成される。光景内の
各物体の幾何学形状、表面カラー及び表面反射特性が指
定され、データベースに記憶される。光景内の光源も、
指定され（例えば、精細度、カラー、位置、方向ベクト
ル、スポットライト情報及び減衰特性）、データベース
に記憶される。例えば、面光源といった光源は、しばし
ば光景に対する解決法を簡単にするため、１つ以上の「
点光源」としてモデル化することが可能である。光景内
の各物体の表面は、それぞれ、複数の頂点（即ち、３次
元空間におけるＸＹＺ座標）によって形成されるいくつ
かの離散的表面パンチ、即ち、多角形に細別される。 各頂点と他の全ての頂点に対する光景、更に、各頂点に
対する照射との幾何学的関係が求められる。各頂点毎に
、照射係数も計算されるが、その関数については、詳細
に後述する。ラジオシティの場合、照射係数は、形状因
子の計算に必要な計算から得られ、少なくとも照射係数
は、光源と頂点の間で計算された形状因子から導き出さ
れる。

【０００７】光景の照度の決定には、また、光景内にお
ける光源／頂点の各組み合わせ毎に、反射ハイライト成
分、又は正反射成分の評価が必要になる。正反射成分の
評価によって、各光源から投げかけられる光によって生
じる、頂点での反射量を表す正反射値が得られる。光景
内における光源／頂点の各組み合わせ毎に、データベー
スは、通常、頂点のＸＹＺ座標、頂点に関する表面正常
値、及び頂点に関する拡散カラー（ＲＧＢ）値から成る
データを提供するものであり、この技法は、頂点に関す
る照度係数を内部的に用いることが可能である。拡散カ
ラー値は、頂点に割り当てられるカラー表示であり、ラ
ジオシティの場合、頂点における拡散陰影を明示するも
のであるが、照度係数は、面光源によって投げかけられ
る光から生じる頂点の陰影量を表している。

【０００８】照度係数は、各頂点毎に、面光源から投げ
かけられる光の全強度に対するその頂点における光の強
度を表す分数値である。各頂点は、光景内における各光
源に固有の照度係数を有している。照度係数は、多種多
様な技法によって導き出すことが可能であり、拡散カラ
ー値と正反射値の両方又は一方に加えることが可能であ
る。半影における照度係数を計算するための技法（例え
ば、形状因子の計算）については、上述のベルベック（
Ｖｅｒｂｅｃｋ）他、ゴーラル（Ｇｏｒａｌ）他、ニシ
タ（Ｎｉｓｈｉｔａ）他、コーエン（Ｃｏｈｅｎ）他、
ウォラス（Ｗａｌｌａｃｅ）他及びバウム（Ｂａｕｍ）
他の論文に記載がある。また、やはり、参考までに本書
に組み込まれている、ＩＥＥＥ　　ＣＧ＆Ａ第４巻第１
０号５〜１２頁（１９８４年１０月）におけるボートマ
ン（Ｂｒｏｔｍａｎ，　Ｌｙｎｎｅ　Ｓ．）及びバドラ
ー（Ｎｏｒｍａｎ　Ｊ．　Ｂａｄｌｅｒ）による「深い
バッファアルゴリズムを用いたソフト陰影の発生（Ｇｅ
ｎｅｒａｔｉｎｇ　Ｓｏｆｔ　Ｓｈａｄｏｗ　ｗｉｔｈ
　ａＤｅｐｔｈ　Ｂｕｆｆｅｒ　Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）
」も参照のこと。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】先行技術の場合、陰影
描写システムは、光源、観察者及び描写されている現在
の多角形に関する情報を有することができるが、先行技
術によるシステムには、光源の一部又は全てから現在の
多角形を遮断している可能性のある他の多角形について
の陰影情報を入手することができないか、あるいは利用
しないものもある。従って、例えば該システムは、光源
から完全に遮断されている物体に関して明るい、又は全
強度の反射ハイライトを付与することが可能であるとい
うことであるが；これは、明らかに間違っており、従っ
て現実的ではない。同様に、該システムは物体の半影内
にある物体に関して明るい、又は全強度の反射ハイライ
トを付与することが可能であるということであるが、同
じ理由で、これはやはり間違っており、従って、現実的
ではない。半影部を伴う正反射を描写するためのより正
確な解決法を提供するシステムが先行技術において言及
されているが、実際には対話用途に役立つものではない
。こうしたシステムの場合、異なる場所（視点）から光
景を見る毎に、その光景を通る光の伝播を再計算しなけ
ればならないが、このプロセスには、極めて長い複雑な
計算が必要になる。視点が変わる毎に、かなり複雑な光
景を表示するのに必要な時間は、本発明によれば、数時
間から数秒に短縮することが可能である。コンピュータ
グラフィックス技術の場合、かなり複雑な光景（例えば
、１０，０００〜５０，０００の多角形）に関して毎秒
数フレームのオーダの対話式描写速度が望ましい。

【００１０】従って、高描写速度で、半影領域にある光
景の物体に関して正確な反射ハイライトのかなり良好な
近似値が得られることにより、対話式描写システムに用
いることが可能な陰影描写法を提供することが望ましい
。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の面光源
について半影領域を考慮に入れる一方で、物体に関する
撹拌反射及び正反射の計算を行う手段を提供する。本発
明は、先行技術における数時間又は数日とは対照的に、
極めて高い描写速度で、即ち、数秒又は数分で、半影領
域内における反射ハイライトのかなり近似した値が得ら
れるようにする実用的なアプローチを提供する。

【００１２】本発明によれば、半影領域における視野に
よって決まる正反射の正確な近似値が、ラジオシティの
ような大域描写アルゴリズムであらかじめ計算された視
野に依存する陰影情報を用いることにより、グラフィッ
クス描写ハードウェアで迅速に計算される。視野依存陰
影情報は、光景内の多角形の各頂点毎に、あらかじめ計
算され、保管される照度係数で表される。あらかじめ計
算された照度係数は、光景内における頂点の拡散反射及
び正反射のハイライト値と組み合わせられる。

【００１３】本発明によるコンピュータグラフィックス
法は、コンピュータグラフィックス描写装置によって描
写される光景内の複数の物体及び光源を規定するデータ
ベースを設けることから構成される。光景は、光景内に
おける各物体の表面要素（多角形）の全ての頂点につい
て、少なくとも照度係数と拡散カラー値（今後は「カラ
ー値」又は「頂点カラー」と呼ぶ）が得られる、ラジオ
シティのような陰影アルゴリズムによって描写される。 各頂点毎に、正反射値が求められ、次に、各頂点毎の正
反射値は、対応する頂点に関する照度係数の値に従って
修正される。各頂点毎のラジオシティ値は、次に、その
頂点に関する修正された正反射値の値に従って修正され
る。頂点に関して修正された正反射値は、コンピュータ
グラフィックス描写装置に連係したディスプレイ装置に
光景を描写するために用いられる。各頂点毎に、全ての
光源、及び全ての中間（遮断）物体によって生じる陰影
の効果が考慮に入れられるので、その結果、光景内にお
ける物体に関する正反射ハイライトの描写がより真に迫
ったものになる。

【００１４】本発明のこれ以上の詳細については、下記
明細書及びクレームを読み取ることによって明らかにな
る。

【００１５】

【実施例】同様の数字が同様の要素を表している図面を
参照すると、図１には、本発明の方法を用いることが可
能なコンピュータグラフィックス描写装置１０のブロッ
ク図が示されている。ただし、本発明が図１に示すタイ
プのグラフィックス描写装置に制限されないのは、もち
ろんである。更に、本発明は、ラジオシティといった陰
影描写技法を用いたグラフィックス描写装置に関連して
利用することが可能である。本発明の実施に関連して用
いることが可能なもう一つのグラフィックス描写装置の
一例として、カリフォルニア州パロアルトのヒューレッ
トパッカード社から入手可能なＨＰターボＳＲＸライン
のコンピュータグラフィックスステーションがある。

【００１６】コンピュータグラフィックス描写装置１０
の詳細については、「グラフィックスシステム内の加速
的ウィンドウの方法及び装置（ＭｅｔｈｏｄｓＡｎｄ　
Ａｐｐａｒａｔｕｓ　ＦｏｒＡｃｃｅｌｅｒａｔｉｎｇ
　Ｗｉｎｄｏｗｓ　Ｉｎ　Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｓｙｓｔ
ｅｍｓ）」と題する同時係属特許出願にさらに詳細に示
されている。また、コンピュータグラフィックス（Ｃｏ
ｍｐｕｔｅｒ　Ｇｒａｐｈｉｃｓ（ＳＩＧＧＲＡＰＨ）
）第２３巻第３号６１〜６７頁（１９８９年７月）にお
けるローデン（Ｒｈｏｄｅｎ，　Ｄ．）他による「ウィ
ンドウシステムのハードウェア加速（Ｈａｒｄｗａｒｅ
　Ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ　Ｆｏｒ　Ｗｉｎｄｏｗ　
Ｓｙｓｔｅｍｓ）」についても参照のこと。 コンピュータグラフィックス描写装置１０は、本発明の
一部を形成するものではなく、従って、本書では論述し
ない。それよりも、前述の文献に対する参照が望ましい
。図１のコンピュータグラフィックス描写装置は、ホス
トインタフェース１６を介して変形プロセッサ１４との
通信を行うホストコンピュータ１２から構成される。 変形プロセッサ１４は、グラフィックスデータを描写Ｖ
ＬＳＩ（超大規模集積回路）１８に伝達し、該ＶＬＳＩ
は、さらに、このデータをウインド回路要素２０に伝達
する。ウインド回路要素２０は、データをフレームバッ
ファ２２に送り、該バッファは更にビデオ発生器２４と
通信を行う。ビデオ発生器２４はラスターディスプレイ
２６におけるイメージの表示を制御する。データは、ま
た、インタフェース１６及びパイプラインバイパス２８
を介して、ホストコンピュータ１２からウインド回路要
素２０、フレームバッファ２２及びビデオ発生器２４に
も伝達される。

【００１７】望ましい実施例の１つでは、光景の陰影描
写が、ホストコンピュータ１２においてラジオシティの
ような大域技法によって行われ、各頂点毎に、ＸＹＺ座
標、表面正常値（ＳＮ）、拡散カラー（ＲＧＢ）、及び
照度係数（Ｉｂｉ）が、後述のように変形プロセッサ１
４に加えられる。変形プロセッサ１は、図４Ａ及び図４
Ｂの流れ図によって示される方法を実施し、その結果は
、描写ＶＬＳＩ１８に伝達される。

【００１８】図２は、仮想３次元光景の２次元表現であ
り、照度係数の概念を示している。照度係数の予備説明
については、背景のセクションを参照されたい。点光源
３２によって近似される面光源３４が示されている。実
際の実施例では、複数の点光源３２を利用して、面光源
３４に近似させることができる。明らかに領域４０内に
ある物体３８の頂点４１は、光源３４から完全な照射を
受ける。即ち、領域４０、従って、その頂点４１は、中
間物体３６によって光源３４から遮断されず、更に頂点
４１は、光源３４及び物体３６による陰影を受けない。 一方、領域４４内の頂点４５は、介在物体３６によって
光源３４から完全に遮断される。従って、それらは、光
源３４からの照射を受けない。領域４２は、介在物体３
６によって投げかけられる（光源３４から生じる光によ
る）半影内に存在するので、頂点４３は、その１つが領
域４４から領域４０へと移動するにつれて、陰影の付与
される量が減少する。即ち、光源３４から頂点４３のそ
れぞれが受ける照射量は、その１つが領域４０に向かっ
て移動するにつれて増大することになる。照射量に割り
当てられる値は、光源と頂点の組み合わせに対する照射
係数である。

【００１９】光景内に１つ以上の追加光源３４’、３４
’’がある場合、追加光源３４’、３４’’によって投
げかけられる光線と、中間物体３６から生じる異なる陰
影の結果として、頂点４１，４３及び４５のそれぞれに
おける照度レベルを明確にするには、別個の組をなす照
度係数が必要になるのは明らかである。例えば、光源３
４’から投げかけられる光は、頂点４１の一部に陰影を
生じるが、光源３４から上げかけられる光は、陰影を生
じない。従って、当該技術において周知のように、光源
と頂点の各組み合わせ毎に照度係数を規定して、それに
対する照射と陰影の効果を完全に明確にしなければなら
ない。

【００２０】また、図２から明らかなように、光景の観
測される正反射ハイライトは、視点３０の変化につれて
変動する。

【００２１】先行技術においては、形状因子、確率的サ
ンプリングといった技法によって、又は複数の点光源に
よる面光源の近似によって、照度係数を計算することが
知られている。さらに先行技術においては、半影効果に
起因する面光源からの光量に関連した係数の計算が知ら
れている。これら係数の値は、頂点における光の強さが
高まるにつれて増大する。照度係数は、一般に、頂点の
照射量を表す４ビットワードといったＮビットのデジタ
ルワードで表すことが可能な０〜１の範囲の数である。 従って、図２の例では、各頂点毎に、２進数００００（
１０進数０）〜２進数１１１１（１０進数１５）の４ビ
ット値を割り当てることができる。この例では、領域４
０内の頂点４１のそれぞれには、値１１１１が割り当て
られ、領域４４内の頂点４５のそれぞれには値００００
が割り当てられ、領域４２内の頂点４３のそれぞれには
、その間の値が割り当てられる。本発明の場合、照度係
数が０〜１の範囲内の値をとるようにスケーリングが施
され、０は照射されない状態を表し、１は最大照射を表
し、その間の値は半影部のレベルを表すことになる。 照度係数のスケーリングについては、後述することにな
る。

【００２２】ここで図３を参照すると、本発明について
更に詳細に示されている。既述のように、例えば、ラジ
オシティによって光景を描写すると、光源と頂点の各組
み合わせに関するデータが得られる。該データには、頂
点のＸＹＺ座標、光源／頂点の組み合わせに関する表面
正常値、拡散カラー（ＲＧＢ）値、及び光源と頂点の各
組み合わせに固有の照度係数（Ｉｂｉ）が含まれる。図
３において、これらのデータは、それぞれＸＹＺ，ＳＮ
，ＲＧＢ及びＩｂｉとして示されている。図３には、こ
のデータと光景内の各頂点を関連づける方法が示されて
いる。例えば、物体３８の各頂点４１毎に、光景内の各
光源３４、３４’３４’’に関するデータワードが規定
される。今後明らかになるように、これらのデータワー
ドを用いて、光景内のあらゆる頂点について真の正反射
ハイライトの近似値を計算する。

【００２３】次に図４及び図５を参照して、本発明の方
法について詳述することにする。

【００２４】図４及び図５の流れ図には、描写されるべ
き光景内における複数の物体及び光源を規定するデータ
ベースを設け、ラジオシティのような陰影描写技法によ
って照度係数を求める周知のステップは示されていない
。データベースの設けられ、光景の照度係数が求められ
ると、図４及び図５に示されるステップの実行が可能に
なる。

【００２５】以下の記号は、図４及び図５の流れ図に関
連して利用される： Ｖ　　　　＝頂点 Ｌ　　　　＝光源 ＸＹＺ＝頂点（Ｖ）のＸＹＺ座標 ＳＮ　　＝頂点（Ｖ）の表面正常値 ＲＧＢ＝頂点（Ｖ）の拡散カラー（「頂点カラー」）Ｉ
ｂｉ　＝頂点（Ｖ）に関する照度係数Ｃｏｐ　　＝頂点
（Ｖ）に関する出力カラーＳＲｉ　＝頂点（Ｖ）に関す
る正反射値Ｉｓｉ　＝頂点（Ｖ）に関するスケーリング
を施した照度係数 ブロック１００には、グラフィックス描写装置、即ちこ
の場合、変形プロセッサ１４に対し光源の規定及び視点
のデータを供給する周知のステップが示されている。

【００２６】ステップ１０２に示すように、次に光景内
の頂点Ｖの最初の１つが選択される。

【００２７】前述のように、陰影描写アルゴリズムは、
例えばラジオシティによって、光景内における光源と頂
点（Ｌ／Ｖ）の各組み合わせに関する照度を解明し、デ
ータベース内の各頂点に対するＸＹＺ座標データ及び表
面正常値（ＳＮ）と共に、対応する拡散カラー値（ＲＧ
Ｂ）及び照度係数（Ｉｂｉ）が得られるようにする。図
１のグラフィックス描写装置が用いられる場合、ホスト
コンピュータ１２によって解明を行い、その結果（ＸＹ
Ｚ、ＳＮ、ＲＧＢ、Ｉｂｉ）を記憶することができる。 ステップ１０４に示すように、変形プロセッサ１４が、
本書に記載の後続の処理に備えて、この頂点Ｖ（即ち、
１０２で選択された最初の頂点）に関するＸＹＺ、ＳＮ
、ＲＧＢ及びＩｂｉを検索する。

【００２８】ステップ１０６において、この頂点に関す
る出力カラーＣｏｐが規定される。指示に従い、出力カ
ラーＣｏｐは、まず、ステップ１０４において検索され
たこの頂点について拡散カラー（ＲＧＢ）と規定される
。

【００２９】ステップ１０８に示すように、光景内にお
ける光源の最初の１つが選択され、この選択された光源
の規定が、考慮中の光源の近似値を求めるために与えら
れる。当該技術において既知のように、光源の規定には
、一般に、カラー、位置、方向及び減衰特性に関連した
情報が含まれている。ステップ１１０において、光源と
頂点（Ｌ／Ｖ）の選択された組み合わせに関する正反射
値（ＳＲｉ）が計算される。望ましい実施例の場合、正
反射（ＳＲｉ）の計算は、ＡＣＭ通信（Ｃｏｍｍｕｎｉ
ｃａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＡＣＭ）第１８巻第６
号３２２〜３１７頁（１９７５年６月）におけるフォン
（Ｐｈｏｎｇ，　Ｂｕｉ−Ｔｕｏｎｇ）による「コンピ
ュータ作成画面用照射（Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ　Ｆ
ｏｒ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｇｅｎｅｒａｔｅｄ　Ｉｍａ
ｇｅｓ）」に記載の技法（「フォン技法（ｔｈｅｐｈｏ
ｎｇ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）」）によって行われるが、
本発明は、その全てが参考までに本書に組み込まれてい
る、グラフィックスに関するＡＣＭトランザクション（
ＡＣＭ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｎ　Ｇｒａｐｈ
ｉｃｓ）第１巻第１号７〜２４頁（１９８２年１月）に
おけるクック（Ｃｏｏｋ，　Ｒｏｂｅｒｔ　Ｌ．）及び
トーランス（Ｋｅｎｎｅｔｈ　Ｅ．　Ｔｏｒｒａｎｃｅ
）による「コンピュータグラフィックスの反射率（Ａ　
Ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ　Ｍｏｄｅｌ　Ｆｏｒ　Ｃｏｍ
ｐｕｔｅｒ　Ｇｒａｐｈｉｃｓ）」に記載のような拡散
、及び正反射；又はコンピュータグラフィックス（Ｃｏ
ｍｐｕｔｅｒ　Ｇｒａｐｈｉｃｓ（ＳＩＧＧＲＡＰＨ　
１９８９　Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ））第２１巻第４号
３１１〜３２０頁（１９８７年７月）におけるウォラス
（Ｗａｌｌａｃｅ，　Ｊｏｈｎ　Ｒ．）、コーエン（Ｍ
ｉｃｈａｅｌ　Ｆ．　Ｃｏｈｅｎ）及びグリーンバーグ
（Ｄｏｎａｌｄ　Ｐ．　Ｇｒｅｅｎｂｅｒｇ）による「
描写方程式のツーパス解法：光線追跡及びラジオシティ
法の統合（Ａ　Ｔｗｏ−Ｐａｓｓ　Ｓｏｌｕｔｉｏｎ　
ｔｏ　ｔｈｅ　Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ　Ｅｑｕａｔｉｏｎ
：Ａ　Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ｏｆ　Ｒａｙ　Ｔｒａｃｉ
ｎｇ　ａｎｄ　Ｒａｄｉｏｓｉｔｙ　Ｍｅｔｈｏｄｓ）
」に記載のような双方反射率式を計算する照射モデルに
用いることも可能である。次に、ステップ１１２におい
て、選択された光源と頂点（Ｌ／Ｖ）に関するＮビット
の照度係数が、検索され（図３参照のこと）、ステップ
１１４での指示に従って、前述のように、０と１の間に
おける値Ｉｓｉに対するスケーリングが施される。スケ
ーリングは、照度係数（Ｉｂｉ）を２Ｎ−１で割ること
によって実施される。

【００３０】ステップ１１６において示すように、選択
された光源と頂点（Ｌ／Ｖ）の組み合わせに関する正反
射の値と、選択された光源／頂点の組み合わせについて
スケーリングを施した照度係数（Ｉｓｉ）とが掛けられ
る。次に、この頂点（Ｖ）に関する出力カラーＣｏｐが
、やはりステップ１１６に示すところに従って、選択さ
れた頂点に関して選択された最新の出力カラー値Ｃｏｐ
に対しこの乗算結果を加えることによって更新される。 ステップ１１８、１２０において、この頂点に関する次
の光源が選択され、ステップ１１０〜１１６が反復され
る。 選択された頂点に関連した全ての光源に関するデータが
、上述のように処理されるまで、このプロセスは続行さ
れる。

【００３１】ステップ１２２に示すように、選択された
頂点に関する最後の光源に関連したデータの処理が済む
と、結果として生じる出力カラーＣｏｐは、この頂点に
関する最終頂点カラーとして保管される。勿論、この最
終頂点カラーは、全てのシェーディング及び陰影付けを
考慮に入れたものであり、従って、複数の光源による陰
影効果の結果として正反射ハイライトに対する調整が生
じる。また、各頂点（Ｖ）に関する最終出力Ｃｏｐを更
新し、描写するプロセスは、数学的に次のように表すこ
とができるのは明らかである。

【００３２】

【数１】

【００３３】ここで、ｉは各頂点（Ｖ）について考慮中
の光源の数を表している。

【００３４】ステップ１２６及び１２８には、上述のよ
うに全ての頂点に対する処理が済むまで、光景内のあら
ゆる頂点についてステップ１０４〜１２４が繰り返され
ることが示されている。この方法の結果として、各頂点
毎に、最終出力カラーＣｏｐが規定され、この出力カラ
ーには、その頂点における真の正反射ハイライトの近似
値を反映するように調整が加えられるのは明らかである
。 ステップ１３０、１３２において、光源と頂点の全ての
組み合わせについて処理が済むと、全ての頂点に関する
最終頂点カラーが、最終イメージに描写の備えて保管さ
れる。図１のタイプのグラフィックス描写装置を用いる
場合、最終頂点カラーを描写ＶＬＳＩ１８に与えること
が可能である。

【００３５】本発明は、描写装置（例えば、変形プロセ
ッサ）において計算するか、あるいはデータベースで与
えられる拡散値と正反射値の両方又は一方に用いること
が可能であり、従って、本書に開示の望ましい実施例に
限定されるものではない。

【００３６】概して、上述の発明によれば、描写装置に
よって描写される光景内の複数の物体及び光源を規定し
たデータベースを利用し、また少なくとも照度係数及び
拡散カラー値を利用して、各物体の表面要素の頂点を描
写するコンピュータグラフィックス描写装置が下記の方
法、即ち： ａ）　　各頂点毎に正反射値を求めることと；ｂ）　　
各頂点毎に、その頂点に対応する照度係数に応じて正反
射値に修正を加えることと； ｃ）　　各頂点毎に、まず、頂点カラー値を頂点に関す
る拡散カラー値と規定し、各頂点毎に、その頂点に対応
する修正された正反射値に応じて、頂点カラー値に修正
を加えることと； ｄ）　　頂点について修正された頂点カラー値を利用し
、描写装置に連係したディスプレイ装置にその光景を表
示することからなる：方法を用いるのは明らかである。

【００３７】照射モデルによっては、周囲反射係数及び
周囲光源のカラー値を規定するものもある。本発明の方
法は、こうしたモデルに用いられる場合、これらの値を
１．０にセットして、拡散カラー（ＲＧＢ）値が、実際
には周囲値として扱われ、描写装置によって変化するこ
とがないようにするのが望ましい。また、照射モデルが
拡散反射係数を用いる場合、この値を０．０にセットし
て、描写装置が第２の拡散成分を計算しないようにする
のが望ましい。最後に照射モデルが、正反射係数を用い
る場合には、この値を１．０にセットして、描写装置に
よって計算された正反射値が、描写装置によって用いら
れるラジオシティ値に加えられるようにするのが望まし
い。

【００３８】ラジオシティの場合、ある表面のサンプル
ポイントにおける照度係数は、面光源とそのポイント自
体の間の形状因子によって決まる。形状因子については
「先進ラジオシティ用光線追跡アルゴリズム（Ａ　Ｒａ
ｙ　Ｔｒａｃｉｎｇ　Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｆｏｒ　Ｐ
ｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ　Ｒａｄｉｏｓｉｔｙ）」と題す
る、前述のウォラス（Ｗａｌｌａｃｅ）他による論文、
及び１９８９年４月３日に提出された「光線追跡をラジ
オシティの形状因子を計算するために用いる三次元コン
ピュータグラフィックス（Ｔｈｒｅｅ　Ｄｉｍｅｎｓｉ
ｏｎａｌ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｍｅ
ｔｈｏｄ　Ｅｍｐｌｏｙｉｎｇ　Ｒａｙ　Ｔｒａｃｉｎ
ｇ　ｔｏ　Ｃｏｍｐｕｔｅ　Ｆｏｒｍ　Ｆａｃｔｏｒｓ
　ｉｎ　Ｒａｄｉｏｓｉｔｙ）」と題する、同時係属出
願第３３２，７７７号に記載がある。正反射の計算時に
用いられる光源は、ラジオシティの計算に用いられる面
光源に近似する点光源である。形状因子の計算前に、よ
り多くの点光源を利用し、面光源を細分することによっ
て、大形の面光源と近似させることが可能である。この
結果、面光源と点光源を近似させることによって生じる
ずれの量が減少する。面光源の形状因子から生じる照度
係数は、面光源との近似のために選択される点光源と相
関される。

【００３９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、複数の
面光源について半影領域を考慮に入れる一方で、物体に
関する撹拌反射及び正反射の計算を行う手段が提供され
る。さらに本発明によれば、先行技術における数時間又
は数日とは対照的に、極めて高い描写速度で、即ち、数
秒又は数分で、半影領域内における反射ハイライトのか
なり近似した値が得られるようにする実用的なアプロー
チが提供される。

【００４０】本発明は、その精神又は基本属性を逸脱し
た他の特定の形式で実施することも可能であり、従って
、本発明の範囲を示すものとしては、以下の明細書より
も添付のクレームを参照するのが望ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で用いられるコンピュータグラフィック
ス描写装置のブロック図である。

【図２】本発明の実施に関連して用いられる照度係数の
概念の説明図である。

【図３】どのようにして、拡散カラー（ＲＧＢ）と照度
係数（Ｉｂｉ）を含むデータが、各光源頂点の組合わせ
に関して提供されるかを示した説明図である。

【図４】本発明の好適実施例の流れ図である。

【図５】本発明の好適実施例の流れ図である。

【符号の説明】

１０…描写装置 １２…ホストコンピュータ １４…変形プロセッサ １６…ホストインタフェース １８…描写回路 ２０…ウィンドウ回路 ２２…フレームバッファ ２４…ビデオ発生器 ２６…ラスタ表示装置 ２８…パイプラインバイパス

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】描写装置により描写される光景内の複数の
   物体及び光源を規定するデータベースと、各物体の表面
   要素の頂点を描写するための少なくとも照度係数と拡散
   カラー値とを備えた、コンピュータグラフィックス描写
   装置において： ａ）　各頂点毎に正反射値を決定し； ｂ）　頂点に対応する照度係数に従って各頂点毎の正反
   射値を修正し； ｃ）　各頂点の頂点カラー値は頂点の拡散カラー値とし
   て最初に定義され、頂点に対応する修正された正反射値
   に従い各頂点の頂点カラー値を修正し； ｄ）　描写装置に関連する表示装置の画面に表示するべ
   く、頂点の修正された頂点カラー値を用いる；各ステッ
   プからなることを特徴とするコンピュータグラフィック
   ス法。