JPH05274445A - 画像処理方法及び装置 - Google Patents
画像処理方法及び装置Info
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- JPH05274445A JPH05274445A JP4067353A JP6735392A JPH05274445A JP H05274445 A JPH05274445 A JP H05274445A JP 4067353 A JP4067353 A JP 4067353A JP 6735392 A JP6735392 A JP 6735392A JP H05274445 A JPH05274445 A JP H05274445A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title description 15
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 8
- 230000008030 elimination Effects 0.000 claims description 5
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 18
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 4
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 4
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 3
- 235000010724 Wisteria floribunda Nutrition 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Image Generation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 2次元情報で表現された角錐台図形を手軽な
操作及び安い計算コストで生成し隠面を消去して表示す
ること。 【構成】 2次元座標情報により表現した角錐台形状の
図形から角錐形状の図形を想定したときの仮想先端点T
の位置を求め、角錐台形状の図形の上面側の各辺E1 ,
E2 ・・から仮想先端点Tまでの2次元上の距離L1 ,
L2 ,・・を求め、距離同志を比較して各辺の仮想先端
点Tからの遠近順序を求め、仮想先端点Tまでの距離が
小さい側面程、表示順序が先になるように側面を選択し
て表示順序を暫定的に決定し、選択した側面が未選択側
面と重なりを持ち且つ重なる範囲内で選択面より仮想先
端点Tに近い側面が有るか否かを判別し、有る場合には
選択した側面の表示順序が後になるように表示順序を変
更して最終的な表示順序を決定し、この表示順序に従っ
て図形を表示する。
操作及び安い計算コストで生成し隠面を消去して表示す
ること。 【構成】 2次元座標情報により表現した角錐台形状の
図形から角錐形状の図形を想定したときの仮想先端点T
の位置を求め、角錐台形状の図形の上面側の各辺E1 ,
E2 ・・から仮想先端点Tまでの2次元上の距離L1 ,
L2 ,・・を求め、距離同志を比較して各辺の仮想先端
点Tからの遠近順序を求め、仮想先端点Tまでの距離が
小さい側面程、表示順序が先になるように側面を選択し
て表示順序を暫定的に決定し、選択した側面が未選択側
面と重なりを持ち且つ重なる範囲内で選択面より仮想先
端点Tに近い側面が有るか否かを判別し、有る場合には
選択した側面の表示順序が後になるように表示順序を変
更して最終的な表示順序を決定し、この表示順序に従っ
て図形を表示する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、隠面消去表示する画像
処理方法及び装置に関し、特に、立体的な形状の図形の
1種である角錐台形状の図形を対象として隠面消去表示
を行う画像処理方法及び装置に関する。
処理方法及び装置に関し、特に、立体的な形状の図形の
1種である角錐台形状の図形を対象として隠面消去表示
を行う画像処理方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】カタログやパンフレットなどのプレゼン
テーションを目的とする資料には、見やすさや理解度の
向上をはかるために立体的な図形のイラストが多く用い
られている。オフィスにおける一般ユーザがそのような
図形を作成するときには、できるだけ手軽に作成できる
ことが望ましい。
テーションを目的とする資料には、見やすさや理解度の
向上をはかるために立体的な図形のイラストが多く用い
られている。オフィスにおける一般ユーザがそのような
図形を作成するときには、できるだけ手軽に作成できる
ことが望ましい。
【0003】立体図形を作成する一般的な方法の一つに
3次元グラフィックス(たとえば、樋田、「Macin
toshで作るフルカラー3Dグラフィック Stra
taVISION 3d」、月刊アスキー、1990.
5、pp321〜328)の利用がある。しかしこの方
法は2次元グラフィックスの平面的な操作に比べて高度
な操作が必要とされる他、計算量が少なくないために計
算コストが高く、オフィスユースには適さない。
3次元グラフィックス(たとえば、樋田、「Macin
toshで作るフルカラー3Dグラフィック Stra
taVISION 3d」、月刊アスキー、1990.
5、pp321〜328)の利用がある。しかしこの方
法は2次元グラフィックスの平面的な操作に比べて高度
な操作が必要とされる他、計算量が少なくないために計
算コストが高く、オフィスユースには適さない。
【0004】また、立体図形を作成する別の方法として
2次元グラフィックス(たとえば、Viewpoint
(登録商標)、富士ゼロックス株式会社製)の利用があ
る。この方法によれば線図形や面図形を組み合せて作図
を行うことになるが、立体形状にあわせこむ作業は面倒
である。さらに立体的な形状変更を行う場合にも修正作
業は面倒であり、これらの面倒さは立体図形を構成する
面の数が多くなるほど著しくなる。
2次元グラフィックス(たとえば、Viewpoint
(登録商標)、富士ゼロックス株式会社製)の利用があ
る。この方法によれば線図形や面図形を組み合せて作図
を行うことになるが、立体形状にあわせこむ作業は面倒
である。さらに立体的な形状変更を行う場合にも修正作
業は面倒であり、これらの面倒さは立体図形を構成する
面の数が多くなるほど著しくなる。
【0005】その他に、座標データは2次元情報であり
ながら、立体図形を作成する方法の試みもある。この場
合には、立体画像と見えるように画像を生成表示する処
理が必要となる。そこで本出願人は、立体的な形状の図
形を2次元情報で入力し、その図形を表示するものとし
て、隠面消去表示を行う図形処理方法を特願平3−18
1166号として出願している。
ながら、立体図形を作成する方法の試みもある。この場
合には、立体画像と見えるように画像を生成表示する処
理が必要となる。そこで本出願人は、立体的な形状の図
形を2次元情報で入力し、その図形を表示するものとし
て、隠面消去表示を行う図形処理方法を特願平3−18
1166号として出願している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記特願平3−181
166号明細書に記載されている図形処理方法は、角柱
形状の図形を対象としたものであり、柱状以外の形状の
図形には適用できない。これは図形作成機能の性能を制
限することになる。そこで少しでも多様な形状の図形画
像の作成が可能となるような方法が望まれている。多種
多様な形状のうち、角柱形状以外の必要性の高い形状の
一つに角錐台形状がある。
166号明細書に記載されている図形処理方法は、角柱
形状の図形を対象としたものであり、柱状以外の形状の
図形には適用できない。これは図形作成機能の性能を制
限することになる。そこで少しでも多様な形状の図形画
像の作成が可能となるような方法が望まれている。多種
多様な形状のうち、角柱形状以外の必要性の高い形状の
一つに角錐台形状がある。
【0007】本発明は、2次元情報で表現された角錐台
図形を手軽な操作及び安い計算コストで生成し隠面を消
去して表示することを目的とする。
図形を手軽な操作及び安い計算コストで生成し隠面を消
去して表示することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の画像処理方法
は、前記目的を達成するため、2次元座標情報により表
現した角錐台形状の図形から角錐形状の図形を想定した
ときの仮想先端点の位置を求め、前記角錐台形状の図形
の上面側の各辺から前記仮想先端点までの2次元上の距
離を求め、前記距離同志を比較して前記各辺の前記仮想
先端点からの遠近順序を求め、前記仮想先端点までの距
離が小さい側面程、表示順序が先になるように側面を選
択して表示順序を暫定的に決定し、選択した側面が未選
択側面と重なりを持ち且つ重なる範囲内で選択面より前
記仮想先端点に近い側面が有るか否かを判別し、有る場
合には前記選択した側面の表示順序が後になるように表
示順序を変更して最終的な表示順序を決定することを特
徴とする。
は、前記目的を達成するため、2次元座標情報により表
現した角錐台形状の図形から角錐形状の図形を想定した
ときの仮想先端点の位置を求め、前記角錐台形状の図形
の上面側の各辺から前記仮想先端点までの2次元上の距
離を求め、前記距離同志を比較して前記各辺の前記仮想
先端点からの遠近順序を求め、前記仮想先端点までの距
離が小さい側面程、表示順序が先になるように側面を選
択して表示順序を暫定的に決定し、選択した側面が未選
択側面と重なりを持ち且つ重なる範囲内で選択面より前
記仮想先端点に近い側面が有るか否かを判別し、有る場
合には前記選択した側面の表示順序が後になるように表
示順序を変更して最終的な表示順序を決定することを特
徴とする。
【0009】また、本発明の画像処理装置は、2次元平
面上に位置する第1の任意多角形と、該第1の任意多角
形と対応関係にある相似形状で同じ向きの2次元平面上
に位置する第2の任意多角形と、両任意多角形の対応す
る頂点間を結ぶことにより形成される複数の側面により
構成される立体的な角錐台形状の図形を隠面消去表示す
る画像処理装置であって、前記第1及び第2の任意多角
形の各頂点の座標を記憶する図形情報記憶手段と、前記
第1及び第2の任意多角形より角錐形状の図形を想定し
たときの仮想先端点の位置を求める仮想先端点位置算出
手段と、図形の上側となる前記第1の任意多角形の各頂
点の位置を前記仮想先端点を中心とした角度に関する情
報として算出する頂点位置角度算出手段と、算出した各
頂点における位置情報を絶対的な位置情報に変換する頂
点位置算出手段と、前記仮想先端点と各頂点間の距離を
求める距離情報算出手段と、前記仮想先端点位置算出手
段,頂点位置算出手段及び距離情報算出手段にて求めた
各情報を記憶する隠面処理情報記憶手段と、前記隠面処
理情報記憶手段に記憶されている各距離情報の大きさを
比べる距離情報比較手段と、前記隠面処理情報記憶手段
に記憶されている位置情報に基づいて側面同志の重なり
を判定する面重なり判定手段と、重なる側面の間で重な
る範囲を求める面重なり部分抽出手段と、前記距離情報
比較手段による距離情報の比較より側面の遠近順序また
は表示順序を決定する面順序決定手段と、前記面順序決
定手段により決定された各側面の仮想先端点からの近さ
の順序を記憶する遠近順序記憶手段と、前記面順序決定
手段により決定された各側面の表示順序を記憶する表示
順序記憶手段とを有することを特徴とする。
面上に位置する第1の任意多角形と、該第1の任意多角
形と対応関係にある相似形状で同じ向きの2次元平面上
に位置する第2の任意多角形と、両任意多角形の対応す
る頂点間を結ぶことにより形成される複数の側面により
構成される立体的な角錐台形状の図形を隠面消去表示す
る画像処理装置であって、前記第1及び第2の任意多角
形の各頂点の座標を記憶する図形情報記憶手段と、前記
第1及び第2の任意多角形より角錐形状の図形を想定し
たときの仮想先端点の位置を求める仮想先端点位置算出
手段と、図形の上側となる前記第1の任意多角形の各頂
点の位置を前記仮想先端点を中心とした角度に関する情
報として算出する頂点位置角度算出手段と、算出した各
頂点における位置情報を絶対的な位置情報に変換する頂
点位置算出手段と、前記仮想先端点と各頂点間の距離を
求める距離情報算出手段と、前記仮想先端点位置算出手
段,頂点位置算出手段及び距離情報算出手段にて求めた
各情報を記憶する隠面処理情報記憶手段と、前記隠面処
理情報記憶手段に記憶されている各距離情報の大きさを
比べる距離情報比較手段と、前記隠面処理情報記憶手段
に記憶されている位置情報に基づいて側面同志の重なり
を判定する面重なり判定手段と、重なる側面の間で重な
る範囲を求める面重なり部分抽出手段と、前記距離情報
比較手段による距離情報の比較より側面の遠近順序また
は表示順序を決定する面順序決定手段と、前記面順序決
定手段により決定された各側面の仮想先端点からの近さ
の順序を記憶する遠近順序記憶手段と、前記面順序決定
手段により決定された各側面の表示順序を記憶する表示
順序記憶手段とを有することを特徴とする。
【0010】
【作用】本発明の作用を、図1に示す原理的なブロック
図を参照して説明する。
図を参照して説明する。
【0011】図1は、本発明の図形の隠面消去処理を行
うための処理部を示しており、この処理部は、図形の頂
点座標や頂点リスト情報などを記憶する図形情報記憶手
段1と、角錐形状の図形を想定したときの先端頂点の位
置を求める仮想先端点位置算出手段2と、図形の上側の
面の各頂点の位置を角度に関する情報として求める頂点
位置角度算出手段3と、角度で表現した頂点の位置を絶
対的な位置情報として表現するように変換する頂点位置
算出手段4と、二つの頂点間や位置間の距離を求める距
離情報算出手段5と、上記各算出手段にて求めた各情報
を記憶する隠面処理情報記憶手段6と、二つの距離の大
きさを比べる距離情報比較手段7と、距離情報の比較に
より面の遠近順序または表示順序を決める面順序決定手
段8と、各側面の仮想先端点からの近さの順序を記憶す
る遠近順序記憶手段9と、決定された側面の表示順序を
記憶する表示順序記憶手段10と、側面同志が仮想先端
点から見たときに重なって見える位置にあるかを調べる
面重なり判定手段11と、重なる面の間で重なる一つの
位置を求める面重なり部分抽出手段12と、上記各手段
を制御する制御手段13とから構成される。
うための処理部を示しており、この処理部は、図形の頂
点座標や頂点リスト情報などを記憶する図形情報記憶手
段1と、角錐形状の図形を想定したときの先端頂点の位
置を求める仮想先端点位置算出手段2と、図形の上側の
面の各頂点の位置を角度に関する情報として求める頂点
位置角度算出手段3と、角度で表現した頂点の位置を絶
対的な位置情報として表現するように変換する頂点位置
算出手段4と、二つの頂点間や位置間の距離を求める距
離情報算出手段5と、上記各算出手段にて求めた各情報
を記憶する隠面処理情報記憶手段6と、二つの距離の大
きさを比べる距離情報比較手段7と、距離情報の比較に
より面の遠近順序または表示順序を決める面順序決定手
段8と、各側面の仮想先端点からの近さの順序を記憶す
る遠近順序記憶手段9と、決定された側面の表示順序を
記憶する表示順序記憶手段10と、側面同志が仮想先端
点から見たときに重なって見える位置にあるかを調べる
面重なり判定手段11と、重なる面の間で重なる一つの
位置を求める面重なり部分抽出手段12と、上記各手段
を制御する制御手段13とから構成される。
【0012】本発明においては、図形情報記憶手段1に
記憶されている2次元座標情報により表現した角錐台形
状の図形の頂点座標に基づいて、仮想先端点位置算出手
段2により角錐台形状の図形から角錐形状の図形を想定
したときの先端頂点(仮想先端点)の位置が求められ、
隠面処理情報記憶手段6に記憶される。また、距離情報
算出手段5により図形の上面側の各辺から仮想先端点ま
での2次元上の距離が求められ、隠面処理情報記憶手段
6に記憶される。また、仮想先端点と基準となる頂点と
を結ぶ線分に対する各頂点の位置が頂点位置角度算出手
段3により角度表現で求められ、更に、角度で表現した
頂点の位置が頂点位置算出手段4により絶対的な位置情
報に変換される。この位置情報も隠面処理情報記憶手段
6に記憶される。また、図形の上面側の各辺から先端頂
点までの2次元上の距離同志が距離情報比較手段7にお
いて比較され、この比較結果は隠面処理情報記憶手段6
に記憶される。
記憶されている2次元座標情報により表現した角錐台形
状の図形の頂点座標に基づいて、仮想先端点位置算出手
段2により角錐台形状の図形から角錐形状の図形を想定
したときの先端頂点(仮想先端点)の位置が求められ、
隠面処理情報記憶手段6に記憶される。また、距離情報
算出手段5により図形の上面側の各辺から仮想先端点ま
での2次元上の距離が求められ、隠面処理情報記憶手段
6に記憶される。また、仮想先端点と基準となる頂点と
を結ぶ線分に対する各頂点の位置が頂点位置角度算出手
段3により角度表現で求められ、更に、角度で表現した
頂点の位置が頂点位置算出手段4により絶対的な位置情
報に変換される。この位置情報も隠面処理情報記憶手段
6に記憶される。また、図形の上面側の各辺から先端頂
点までの2次元上の距離同志が距離情報比較手段7にお
いて比較され、この比較結果は隠面処理情報記憶手段6
に記憶される。
【0013】隠面処理情報記憶手段6に記憶されている
距離情報は距離情報比較手段7に供給され、仮想先端点
と側面を含む各頂点との距離が比較され、面順序決定手
段8により距離が短い側の側面が先に表示されるように
暫定的な遠近順序及び表示順序が決定され、それぞれ、
遠近順序記憶手段9及び表示順序記憶手段10に記憶さ
れる。遠近順序の情報は面重なり判定手段11に供給さ
れ、順序未決の側面の中で選択面と重なりを持ち且つ重
なる範囲内で選択面より仮想先端点に近い側面が有るか
否かが調べられ、該当する側面が有る場合には選択面の
表示順序が後にされる。上述の処理が各側面毎に繰り返
され最終的な表示順序が決定される。
距離情報は距離情報比較手段7に供給され、仮想先端点
と側面を含む各頂点との距離が比較され、面順序決定手
段8により距離が短い側の側面が先に表示されるように
暫定的な遠近順序及び表示順序が決定され、それぞれ、
遠近順序記憶手段9及び表示順序記憶手段10に記憶さ
れる。遠近順序の情報は面重なり判定手段11に供給さ
れ、順序未決の側面の中で選択面と重なりを持ち且つ重
なる範囲内で選択面より仮想先端点に近い側面が有るか
否かが調べられ、該当する側面が有る場合には選択面の
表示順序が後にされる。上述の処理が各側面毎に繰り返
され最終的な表示順序が決定される。
【0014】この決定順序に基づいて各面を上書きしな
がら表示することにより、隠面処理された角錐台形状の
図形が得られる。
がら表示することにより、隠面処理された角錐台形状の
図形が得られる。
【0015】
【実施例】本発明の一実施例を図面を参照しながら説明
する。
する。
【0016】図2は、本発明の図形処理装置において作
成・表示される角錐台形状の図形の一例を示したもの
で、同図(a)はワイヤーフレームにて表示したもの、
同図(b)は陰影までは施していないが隠面消去表示し
たものである。同図(a)においてP1 ,P2 ,P3 ,
P4 ,Q1 ,Q2 ,Q3 ,Q4 は頂点の名前である。頂
点P1 ,P2 ,P3 ,P4 と頂点Q1 ,Q2 ,Q3 ,Q
4 はそれぞれ対応しており、説明の都合上、隠面消去表
示したときに見える頂点P1 〜P4 で構成される図形を
上面、そしてもう一方の頂点Q1 〜Q4 で構成される見
えない側の図形を下面と便宜的に呼ぶことにする。ま
た、図形のこれら2面以外の面を側面と呼ぶことにす
る。
成・表示される角錐台形状の図形の一例を示したもの
で、同図(a)はワイヤーフレームにて表示したもの、
同図(b)は陰影までは施していないが隠面消去表示し
たものである。同図(a)においてP1 ,P2 ,P3 ,
P4 ,Q1 ,Q2 ,Q3 ,Q4 は頂点の名前である。頂
点P1 ,P2 ,P3 ,P4 と頂点Q1 ,Q2 ,Q3 ,Q
4 はそれぞれ対応しており、説明の都合上、隠面消去表
示したときに見える頂点P1 〜P4 で構成される図形を
上面、そしてもう一方の頂点Q1 〜Q4 で構成される見
えない側の図形を下面と便宜的に呼ぶことにする。ま
た、図形のこれら2面以外の面を側面と呼ぶことにす
る。
【0017】本発明では、図形情報は2次元で表現す
る。図3にその情報の内容を一般形で表したものを示
す。同図(a)は上面図形の各頂点の2次元座標値を、
(b)は下面図形の各頂点の2次元座標値を、(c)は
上面図形側を用いてのその図形の各辺E1 ,E2 ,
E3 ,E4 の両端の頂点番号の情報を、それぞれ示して
いる。辺番号を付けた図形の例を図4に示す。
る。図3にその情報の内容を一般形で表したものを示
す。同図(a)は上面図形の各頂点の2次元座標値を、
(b)は下面図形の各頂点の2次元座標値を、(c)は
上面図形側を用いてのその図形の各辺E1 ,E2 ,
E3 ,E4 の両端の頂点番号の情報を、それぞれ示して
いる。辺番号を付けた図形の例を図4に示す。
【0018】図形の形状は一つの平面図形を複写し、そ
れらを関連づけておき、どちらか一方を拡大/縮小する
ことにより得られる。
れらを関連づけておき、どちらか一方を拡大/縮小する
ことにより得られる。
【0019】本実施例では、図2のように4角形の角錐
台図形を用いて説明するが、本発明で提案する方法は任
意の頂点数の角錐台図形に適用するものである。ただし
上面図形と下面図形は2次元的に相似関係であり、かつ
同じ向きであるものを対象とする。
台図形を用いて説明するが、本発明で提案する方法は任
意の頂点数の角錐台図形に適用するものである。ただし
上面図形と下面図形は2次元的に相似関係であり、かつ
同じ向きであるものを対象とする。
【0020】隠面消去表示処理を含む、図形の入力から
表示処理までを行う処理部のブロック図を図5に示す。
頂点座標値入力手段21は、図3(a)、(b)に示し
た図形の各頂点の座標値の入力を行う。図形属性入力手
段22は、たとえばワイヤフレーム表示か隠面消去表示
かの表示方法の種類などの各種情報の入力を行う。図形
情報記憶手段23は、上記頂点座標値入力手段21及び
図形属性入力手段22により入力した各種情報を記憶す
る。図3(c)に示した頂点リスト情報も座標値入力時
にあわせてここで作成され記憶される。表示制御手段2
4は、入力情報を用いて図形の各面の表示順序を決定す
る。図1に示した隠面消去処理を行う処理部(手段1〜
13)は、図形情報記憶手段23及び表示制御手段24
の中に含まれる。描画処理手段25は表示順序に従って
図形を表示メモリ26に展開する。制御手段27は上記
各手段21〜26の処理及び動作を制御する。
表示処理までを行う処理部のブロック図を図5に示す。
頂点座標値入力手段21は、図3(a)、(b)に示し
た図形の各頂点の座標値の入力を行う。図形属性入力手
段22は、たとえばワイヤフレーム表示か隠面消去表示
かの表示方法の種類などの各種情報の入力を行う。図形
情報記憶手段23は、上記頂点座標値入力手段21及び
図形属性入力手段22により入力した各種情報を記憶す
る。図3(c)に示した頂点リスト情報も座標値入力時
にあわせてここで作成され記憶される。表示制御手段2
4は、入力情報を用いて図形の各面の表示順序を決定す
る。図1に示した隠面消去処理を行う処理部(手段1〜
13)は、図形情報記憶手段23及び表示制御手段24
の中に含まれる。描画処理手段25は表示順序に従って
図形を表示メモリ26に展開する。制御手段27は上記
各手段21〜26の処理及び動作を制御する。
【0021】次に、本実施例における処理内容を説明す
る。図6は隠面消去表示処理の概略フローである。ステ
ップS11では、側面を面単位で重ね表示していく際の
表示順序を先に決定する。ステップS12では、ステッ
プS11にて定めた表示順序に従い側面を1面づつ順番
に上書きしながら表示する。ステップS13では、上面
の図形を表示する。このフローのステップS11が側面
に対する隠面消去処理であり、これについては後ほど詳
細に説明する。なお、陰影づけ処理については特に触れ
ないが、全面を同じ明るさや色で表示すると面の区別が
できなくなり、形状の認識ができなくなるため、各面の
輪郭線を図形の面と異なる色で表示する、または各面を
異なる色や明るさで表示するなどすればよい。
る。図6は隠面消去表示処理の概略フローである。ステ
ップS11では、側面を面単位で重ね表示していく際の
表示順序を先に決定する。ステップS12では、ステッ
プS11にて定めた表示順序に従い側面を1面づつ順番
に上書きしながら表示する。ステップS13では、上面
の図形を表示する。このフローのステップS11が側面
に対する隠面消去処理であり、これについては後ほど詳
細に説明する。なお、陰影づけ処理については特に触れ
ないが、全面を同じ明るさや色で表示すると面の区別が
できなくなり、形状の認識ができなくなるため、各面の
輪郭線を図形の面と異なる色で表示する、または各面を
異なる色や明るさで表示するなどすればよい。
【0022】図7は、側面に対する隠面消去処理のフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【0023】ステップS21では、図8に示すように角
錐台図形を拡張した角錐形状の図形を想定し、その先端
点の位置Tを求める。上面と下面との対応した頂点同志
を結ぶ線分Pk Qk (k=1〜n)の中で、重ならない
2本の稜線を延長し、それらの交点の位置を求め、それ
を仮想先端点Tとする。ステップS22では、仮想先端
点Tから上面の各頂点Pk (k=1〜n)までの距離|
TPk |を求め、Lk(k=1〜n)とする。図9はそ
の距離を求める様子を図で示したものであり、図10は
距離情報を記憶したテーブルである。
錐台図形を拡張した角錐形状の図形を想定し、その先端
点の位置Tを求める。上面と下面との対応した頂点同志
を結ぶ線分Pk Qk (k=1〜n)の中で、重ならない
2本の稜線を延長し、それらの交点の位置を求め、それ
を仮想先端点Tとする。ステップS22では、仮想先端
点Tから上面の各頂点Pk (k=1〜n)までの距離|
TPk |を求め、Lk(k=1〜n)とする。図9はそ
の距離を求める様子を図で示したものであり、図10は
距離情報を記憶したテーブルである。
【0024】ステップS23では、図3(c)の頂点リ
スト及び図10の距離情報を用いて、上面の各辺につい
て、その辺の両端の頂点における距離Lの大きさを比較
し、その大きさの小さい側の頂点番号と大きい側の頂点
番号を求めて、テーブルに記憶する。図11はそのテー
ブルの様子を示したものである。この処理は、たとえば
上面の辺E2 を例にとると、両端の頂点P2 とP3 に関
する距離L2 とL3 との大きさを比較し、この場合L2
の方が小さいため、小さい側の頂点番号を2、大きい側
の頂点番号を3とする。
スト及び図10の距離情報を用いて、上面の各辺につい
て、その辺の両端の頂点における距離Lの大きさを比較
し、その大きさの小さい側の頂点番号と大きい側の頂点
番号を求めて、テーブルに記憶する。図11はそのテー
ブルの様子を示したものである。この処理は、たとえば
上面の辺E2 を例にとると、両端の頂点P2 とP3 に関
する距離L2 とL3 との大きさを比較し、この場合L2
の方が小さいため、小さい側の頂点番号を2、大きい側
の頂点番号を3とする。
【0025】ステップS24では、仮想先端点Tと頂点
P1 とを結ぶ線分TP1 に対して、仮想先端点Tと頂点
Pk (k=2〜n)とを結ぶn−1本の線分TPk の向
きの変化を角度として計算し、Anとする。変化方向は
反時計回りを正とする。図12はその様子を図で示した
もので、図13は変化角度を記憶したテーブルである。
図12の例では、頂点P1 が一番左端にあるので、変化
角度An はいづれも正の値になる。
P1 とを結ぶ線分TP1 に対して、仮想先端点Tと頂点
Pk (k=2〜n)とを結ぶn−1本の線分TPk の向
きの変化を角度として計算し、Anとする。変化方向は
反時計回りを正とする。図12はその様子を図で示した
もので、図13は変化角度を記憶したテーブルである。
図12の例では、頂点P1 が一番左端にあるので、変化
角度An はいづれも正の値になる。
【0026】ステップS25では、一つ前のステップS
24で求めた変化角度を0から1の範囲の値を取るよう
に正規化し、存在位置情報ak として記憶する。図14
は存在位置情報を記憶したテーブルである。
24で求めた変化角度を0から1の範囲の値を取るよう
に正規化し、存在位置情報ak として記憶する。図14
は存在位置情報を記憶したテーブルである。
【0027】ここから先はこれまでに入力及び算出した
各種情報を用いて側面の表示順序を決定するソーティン
グ処理を行う。この処理では、仮想先端点Tまでの距離
が小さい側面ほど、表示順序が先になるように順序を決
定する。
各種情報を用いて側面の表示順序を決定するソーティン
グ処理を行う。この処理では、仮想先端点Tまでの距離
が小さい側面ほど、表示順序が先になるように順序を決
定する。
【0028】ステップS26では、上面同志でその各辺
の両端点に関する距離Lをそれぞれ比較しあい、小さい
値を持つ辺ほど、仮想先端点Tから近くにあるものと見
なし、近さの遠近順序を決める。これは各辺の両端点に
関する距離Lのうち、先に値の小さいもの同志を用いて
判定する。この比較で同じ値を持つ辺が複数ある場合に
は、それらの辺の大きいもの同志の値、すなわちそれら
の辺の利用した頂点と反対側の頂点側に関する距離Lを
用いて判定する。図12に示された図をもとに処理の具
体例を示すと、たとえば、辺E1 と辺E4 との比較を例
にとると、小さい値同志の比較ではどちらも距離情報は
L1 となり同じであるため、もう一方の距離であるL2
とL4 を用いて比較し、L2 の方が小さくなるため、辺
E1 の方が辺E4 より仮想先端点Tに近いと判定する。
このような比較処理を続けると、仮想先端点Tからの辺
の近さはE1 ,E4 ,E2 ,E3 の順番になる。
の両端点に関する距離Lをそれぞれ比較しあい、小さい
値を持つ辺ほど、仮想先端点Tから近くにあるものと見
なし、近さの遠近順序を決める。これは各辺の両端点に
関する距離Lのうち、先に値の小さいもの同志を用いて
判定する。この比較で同じ値を持つ辺が複数ある場合に
は、それらの辺の大きいもの同志の値、すなわちそれら
の辺の利用した頂点と反対側の頂点側に関する距離Lを
用いて判定する。図12に示された図をもとに処理の具
体例を示すと、たとえば、辺E1 と辺E4 との比較を例
にとると、小さい値同志の比較ではどちらも距離情報は
L1 となり同じであるため、もう一方の距離であるL2
とL4 を用いて比較し、L2 の方が小さくなるため、辺
E1 の方が辺E4 より仮想先端点Tに近いと判定する。
このような比較処理を続けると、仮想先端点Tからの辺
の近さはE1 ,E4 ,E2 ,E3 の順番になる。
【0029】最後のステップS27では、前のステップ
S26で求めた遠近順序をもとに、最終的な表示順序を
決定する。これは仮想先端点Tから近い順番に上面の辺
を選択し、この辺を含む側面を選択面としたとき、選択
面以外の表示順序の未決定な側面のなかで選択面と重な
りを持ち、かつ重なる範囲内で選択面より仮想先端点T
に近い側面がないかどうかを調べることで表示順序を順
々に決定する方法をとる。側面同志の重なり判定は、図
3(c)の頂点リストと図14の存在位置情報とにより
参照される側面の存在分布を利用して行う。この処理も
図12の図をもとに具体例を示すと、側面の存在分布に
ついては、たとえば、辺E1 の場合には0〜a2 とな
る。また順序決定においては、たとえば辺E2 と辺E4
とを含む重なり合う側面同志を比べた場合、ステップS
26で決めた遠近順序では、辺E4の方が仮想先端点T
に近く、先にこれを含む面が選択面となるが、辺E2 を
含む面と重なる範囲では、辺E2 を含む面の方が仮想先
端点Tに近くなり、これらの2面の間では選択面の方が
表示順序が後になる。重なる範囲内での距離比較は線分
TP2 上またはTP4 上で行うことができる。たとえば
線分TP2 側を利用する場合は、辺E2 側では距離L2
を用い、辺E4 側では線分TP2 と線分P4 P1 の交点
P5 から仮想先端点Tまでの距離L5 を計算して用いれ
ばよい。
S26で求めた遠近順序をもとに、最終的な表示順序を
決定する。これは仮想先端点Tから近い順番に上面の辺
を選択し、この辺を含む側面を選択面としたとき、選択
面以外の表示順序の未決定な側面のなかで選択面と重な
りを持ち、かつ重なる範囲内で選択面より仮想先端点T
に近い側面がないかどうかを調べることで表示順序を順
々に決定する方法をとる。側面同志の重なり判定は、図
3(c)の頂点リストと図14の存在位置情報とにより
参照される側面の存在分布を利用して行う。この処理も
図12の図をもとに具体例を示すと、側面の存在分布に
ついては、たとえば、辺E1 の場合には0〜a2 とな
る。また順序決定においては、たとえば辺E2 と辺E4
とを含む重なり合う側面同志を比べた場合、ステップS
26で決めた遠近順序では、辺E4の方が仮想先端点T
に近く、先にこれを含む面が選択面となるが、辺E2 を
含む面と重なる範囲では、辺E2 を含む面の方が仮想先
端点Tに近くなり、これらの2面の間では選択面の方が
表示順序が後になる。重なる範囲内での距離比較は線分
TP2 上またはTP4 上で行うことができる。たとえば
線分TP2 側を利用する場合は、辺E2 側では距離L2
を用い、辺E4 側では線分TP2 と線分P4 P1 の交点
P5 から仮想先端点Tまでの距離L5 を計算して用いれ
ばよい。
【0030】上述の処理により、最終的な表示順序が決
定されるので(図6のステップS11参照)、この表示
順序に従って側面を1面づつ上書きしながら表示し(ス
テップS12)、最後に上面を表示すれば (ステップS
13)、図2(b)に示されるような隠面処理された角
錐台形状の図形を得ることができる。
定されるので(図6のステップS11参照)、この表示
順序に従って側面を1面づつ上書きしながら表示し(ス
テップS12)、最後に上面を表示すれば (ステップS
13)、図2(b)に示されるような隠面処理された角
錐台形状の図形を得ることができる。
【0031】図15は、本発明を実施するためのハード
ウェア構成の一例を示したものである。同図において、
31は計算機、32は中央演算処理装置、33は図形情
報処理部、34は画像メモリ、35は入力装置、36は
ディスプレイ、37はスキャナ、38はプリンタ、39
はバスである。入力装置35は計算機に命令等を与える
ためのものである。ディスプレイ36は図形を含む画像
を出力表示するものである。スキャナ37は画像を入力
するもので、プリンタ38は画像を出力するものであ
る。バス39は画像データや図形データや制御情報を受
渡しする役割を果たす。画像メモリ34は画像データを
記憶するものであり、中央演算処理装置32は処理装置
全体の制御や一般的な演算を行うものである。図形情報
処理部33は図形の生成/表示を行うもので、図1に示
した隠面消去処理を行う処理部を含むものである。
ウェア構成の一例を示したものである。同図において、
31は計算機、32は中央演算処理装置、33は図形情
報処理部、34は画像メモリ、35は入力装置、36は
ディスプレイ、37はスキャナ、38はプリンタ、39
はバスである。入力装置35は計算機に命令等を与える
ためのものである。ディスプレイ36は図形を含む画像
を出力表示するものである。スキャナ37は画像を入力
するもので、プリンタ38は画像を出力するものであ
る。バス39は画像データや図形データや制御情報を受
渡しする役割を果たす。画像メモリ34は画像データを
記憶するものであり、中央演算処理装置32は処理装置
全体の制御や一般的な演算を行うものである。図形情報
処理部33は図形の生成/表示を行うもので、図1に示
した隠面消去処理を行う処理部を含むものである。
【0032】なお、上述の実施例においては、4角錐台
形状の図形を対象とて説明を行ったが、処理の原理から
明らかなように他の角錐形状の図形に対しても適用でき
る。
形状の図形を対象とて説明を行ったが、処理の原理から
明らかなように他の角錐形状の図形に対しても適用でき
る。
【0033】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、2次元座
標情報により表現した角錐台形状の図形から角錐形状の
図形を想定したときの先端頂点の位置を求め、図形の上
面側の各辺から先端頂点までの2次元上の距離同志を比
較しあうことにより、各側面の隠面消去表示処理のため
の表示順序を決定するようにしたので、2次元情報で表
現した角錐台形状の図形に対して簡単に隠面消去表示を
行うことができる。これにより、角錐台図形を2次元グ
ラフィックス環境で手軽に作成することが可能となり、
複雑な操作で高い計算コストを必要とする3次元グラフ
ィックス環境を使用することなく、立体図形の作成を低
コストで効率よく行えるという効果を奏する。
標情報により表現した角錐台形状の図形から角錐形状の
図形を想定したときの先端頂点の位置を求め、図形の上
面側の各辺から先端頂点までの2次元上の距離同志を比
較しあうことにより、各側面の隠面消去表示処理のため
の表示順序を決定するようにしたので、2次元情報で表
現した角錐台形状の図形に対して簡単に隠面消去表示を
行うことができる。これにより、角錐台図形を2次元グ
ラフィックス環境で手軽に作成することが可能となり、
複雑な操作で高い計算コストを必要とする3次元グラフ
ィックス環境を使用することなく、立体図形の作成を低
コストで効率よく行えるという効果を奏する。
【図1】 本発明の画像処理装置において図形の隠面消
去処理を行うための処理部の原理的なブロック図であ
る。
去処理を行うための処理部の原理的なブロック図であ
る。
【図2】 角錐台形状の図形の一例を説明する説明図で
ある。
ある。
【図3】 図形情報の内容を説明する説明図である。
【図4】 図2に示す角錐台図形に付け加えた辺番号を
説明する説明図である。
説明する説明図である。
【図5】 図形の入力から表示処理までを行う処理部の
ブロック図である。
ブロック図である。
【図6】 隠面消去表示処理の概略を示すフローチャー
トである。
トである。
【図7】 側面に対する隠面消去処理を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図8】 角錐図形の仮想先端点を求める様子を示す説
明図である。
明図である。
【図9】 仮想先端点と上面の各頂点間の距離情報を求
める様子を示す説明図である。
める様子を示す説明図である。
【図10】 距離情報を記憶したテーブルの例を示す説
明図である。
明図である。
【図11】 各辺における距離情報の大小関係を記憶す
るテーブルの例を示す説明図である。
るテーブルの例を示す説明図である。
【図12】 線分の変化角度を求める様子を示す説明図
である。
である。
【図13】 変化角度を記憶したテーブルの例を示す説
明図である。
明図である。
【図14】 頂点の存在位置情報を記憶したテーブルの
例を示す説明図である。
例を示す説明図である。
【図15】 本発明を実施するためのハードウェア構成
の一例を説明するブロック図である。
の一例を説明するブロック図である。
1 図形情報記憶手段、2 仮想先端点位置算出手段、
3 頂点位置角度算出手段、4 頂点位置算出手段、5
距離情報算出手段、6 隠面処理情報記憶手段、7
距離情報比較手段、8 面順序決定手段、9 遠近順序
記憶手段、10表示順序記憶手段、11 面重なり判定
手段、12 面重なり部分抽出手段、13 制御手段、
21 頂点座標値入力手段、22 図形属性入力手段、
23図形情報記憶手段、24 表示制御手段、25 描
画処理手段、26 表示メモリ、27 制御手段、31
計算機、32 中央演算処理装置、33 図形情報処
理部、34 画像メモリ、35 入力装置、36 ディ
スプレイ、37 スキャナ、38 プリンタ
3 頂点位置角度算出手段、4 頂点位置算出手段、5
距離情報算出手段、6 隠面処理情報記憶手段、7
距離情報比較手段、8 面順序決定手段、9 遠近順序
記憶手段、10表示順序記憶手段、11 面重なり判定
手段、12 面重なり部分抽出手段、13 制御手段、
21 頂点座標値入力手段、22 図形属性入力手段、
23図形情報記憶手段、24 表示制御手段、25 描
画処理手段、26 表示メモリ、27 制御手段、31
計算機、32 中央演算処理装置、33 図形情報処
理部、34 画像メモリ、35 入力装置、36 ディ
スプレイ、37 スキャナ、38 プリンタ
Claims (3)
- 【請求項1】 2次元座標情報により表現した角錐台形
状の図形から角錐形状の図形を想定したときの仮想先端
点の位置を求め、 前記角錐台形状の図形の上面側の各辺から前記仮想先端
点までの2次元上の距離を求め、 前記距離同志を比較して前記各辺の前記仮想先端点から
の遠近順序を求め、 前記仮想先端点までの距離が小さい側面程、表示順序が
先になるように側面を選択して表示順序を暫定的に決定
し、 選択した側面が未選択側面と重なりを持ち且つ重なる範
囲内で選択面より前記仮想先端点に近い側面が有るか否
かを判別し、有る場合には前記選択した側面の表示順序
が後になるように表示順序を変更して最終的な表示順序
を決定することを特徴とする画像処理方法。 - 【請求項2】 2次元平面上に位置する第1の任意多角
形と、該第1の任意多角形と対応関係にある相似形状で
同じ向きの2次元平面上に位置する第2の任意多角形
と、両任意多角形の対応する頂点間を結ぶことにより形
成される複数の側面により構成される立体的な角錐台形
状の図形を隠面消去表示する画像処理方法であって、 前記第1及び第2の任意多角形より角錐形状の図形を想
定したときの仮想先端点の位置を求め、 前記仮想先端点と各頂点間の距離を求め、 前記各距離を比べ、距離が短い側の辺を含む側面を先に
表示すべき側面として選択し表示順序を暫定的に決定
し、 図形の上側となる前記第1の任意多角形の各頂点の位置
を前記仮想先端点を中心とした角度に関する情報として
算出し、 算出した各頂点における位置情報を絶対的な位置情報に
変換し、 前記位置情報に基づいて選択側面と未選択側面の重なり
を判定し、 側面同志が重なる場合には重なる範囲を求め、 前記重なる範囲内における各側面の前記仮想先端点から
の距離を求め、 選択側面側の距離の方が大きな場合には選択側面側の表
示順序を重なった未選択側面より後に変更することによ
り最終的な表示順序を決定することを特徴とする画像処
理方法。 - 【請求項3】 2次元平面上に位置する第1の任意多角
形と、該第1の任意多角形と対応関係にある相似形状で
同じ向きの2次元平面上に位置する第2の任意多角形
と、両任意多角形の対応する頂点間を結ぶことにより形
成される複数の側面により構成される立体的な角錐台形
状の図形を隠面消去表示する画像処理装置であって、 前記第1及び第2の任意多角形の各頂点の座標を記憶す
る図形情報記憶手段と、 前記第1及び第2の任意多角形より角錐形状の図形を想
定したときの仮想先端点の位置を求める仮想先端点位置
算出手段と、 図形の上側となる前記第1の任意多角形の各頂点の位置
を前記仮想先端点を中心とした角度に関する情報として
算出する頂点位置角度算出手段と、 算出した各頂点における位置情報を絶対的な位置情報に
変換する頂点位置算出手段と、 前記仮想先端点と各頂点間の距離を求める距離情報算出
手段と、 前記仮想先端点位置算出手段,頂点位置算出手段及び距
離情報算出手段にて求めた各情報を記憶する隠面処理情
報記憶手段と、 前記隠面処理情報記憶手段に記憶されている各距離情報
の大きさを比べる距離情報比較手段と、 前記隠面処理情報記憶手段に記憶されている位置情報に
基づいて側面同志の重なりを判定する面重なり判定手段
と、 重なる側面の間で重なる範囲を求める面重なり部分抽出
手段と、 前記距離情報比較手段による距離情報の比較より側面の
遠近順序または表示順序を決定する面順序決定手段と、 前記面順序決定手段により決定された各側面の仮想先端
点からの近さの順序を記憶する遠近順序記憶手段と、 前記面順序決定手段により決定された各側面の表示順序
を記憶する表示順序記憶手段とを有することを特徴とす
る画像処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4067353A JPH05274445A (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | 画像処理方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4067353A JPH05274445A (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | 画像処理方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05274445A true JPH05274445A (ja) | 1993-10-22 |
Family
ID=13342575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4067353A Pending JPH05274445A (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | 画像処理方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05274445A (ja) |
-
1992
- 1992-03-25 JP JP4067353A patent/JPH05274445A/ja active Pending
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