JPH07129796A - Reality generation device - Google Patents

Reality generation device

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JPH07129796A
JPH07129796A JP27225193A JP27225193A JPH07129796A JP H07129796 A JPH07129796 A JP H07129796A JP 27225193 A JP27225193 A JP 27225193A JP 27225193 A JP27225193 A JP 27225193A JP H07129796 A JPH07129796 A JP H07129796A
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light source
polygon
parameter
group
dimensional model
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Katsuyuki Murata
克之 村田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 臨場感を出すための光の照り返しや影などを
高速生成するとともに、対話的な臨場感生成を可能とし
た臨場感生成装置を提供すること。 【構成】 3次元モデル、該モデルの環境空間における
配置情報及び該モデルの光源に対する特性に関する属性
を含む3次元画像情報を入力する手段1と、この情報を
記憶する手段2と、光源の位置及び該光源の照射特性に
関する属性を含む光源情報を指定するための手段3と、
前記光源が前記環境空間に含まれる前記モデルに与える
影響を表現する多角形群の形状及び色を制御するパラメ
ータを指定するための手段4と、3次元画像情報、光源
情報及びパラメータに基づいて、多角形群を生成する手
段5と、3次元画像情報、光源情報及びパラメータに基
づいて、3次元モデル及び多角形群を着色する手段6
と、この着色された3次元モデル及び多角形群を図表示
する手段7とを設けた。
(57) [Abstract] [Purpose] To provide an ambience generation device capable of interactively generating an ambience while rapidly generating light reflections and shadows for giving an ambience. A means for inputting three-dimensional image information including a three-dimensional model, arrangement information of the model in an environment space, and attributes relating to characteristics of the light source of the model, a means 2 for storing this information, a position of the light source, and Means 3 for designating light source information including attributes relating to the irradiation characteristics of the light source;
Based on the means 4 for designating parameters for controlling the shape and color of the polygon group expressing the influence of the light source on the model included in the environment space, and the three-dimensional image information, the light source information and the parameter, Means 5 for generating a polygon group and means 6 for coloring the three-dimensional model and the polygon group based on the three-dimensional image information, light source information and parameters.
And means 7 for graphically displaying the colored three-dimensional model and the polygon group.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータグラフィ
クスを用いて生成された画像において、光が環境におよ
ぼす臨場感を表現するための臨場感生成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a realistic sensation generating apparatus for expressing a realistic sensation of light in an environment in an image generated using computer graphics.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、室内空間などをコンピュータ・グ
ラフィクスを用いて表示する場合、レイ・トレーシング
やラジオシティ法のような光環境を光反射のモデルの一
部を忠実に再現することを目的とした手法を用いること
により、映り込みや影といった現象をかなり正確に再現
し、現実に近い臨場感のある画像を実現してきた。
2. Description of the Related Art Conventionally, when displaying an interior space or the like by using computer graphics, it is an object to faithfully reproduce a part of a model of light reflection in a light environment such as ray tracing and radiosity method. By using this method, phenomena such as glare and shadows have been reproduced quite accurately, and images with a realistic sensation have been realized.

【0003】レイ・トレーシングは、ある点と光源との
間を完全鏡面反射計算による経路でつなぎ、その経路の
途中に物体があるかないかを調べ、なければ光源の色で
その点を塗りつぶすという手法である。この手法によっ
て、映り込みや影付けなどを行うことができるが、塗り
つぶす全ての点について、光源との経路を全て調べあげ
る必要があるので、計算時間が遅くなるという欠点があ
る。また、この手法では完全鏡面を前提としているの
で、やわらかい影の生成ができず臨場感のある画像は得
にくい。
In ray tracing, a point and a light source are connected by a path based on perfect specular reflection calculation, and it is checked whether or not there is an object in the path, and if not, the point is filled with the color of the light source. It is a technique. With this method, it is possible to perform reflection, shadowing, etc., but it is necessary to investigate all the paths to the light source for all the points to be filled, which has the drawback of slowing down the calculation time. In addition, since this method assumes perfect mirror surface, soft shadows cannot be generated and it is difficult to obtain a realistic image.

【0004】一方、ラジオシティ法は、完全拡散光源を
モデルとして物体を小さな多角形で近似し、光源以外の
多角形も光を吸収・反射するとして、それら多角形間の
光のエネルギーのやりとりの平衡状態を計算する方法で
ある。この方法では、間接光や面光源によるやわらかい
影や照明の効果を生成することができ、臨場感のある画
像を得ることができる。しかし、平衡状態の画像を生成
するに時間がかかるという欠点がある。
On the other hand, in the radiosity method, an object is approximated by a small polygon using a perfect diffused light source as a model, and polygons other than the light source also absorb and reflect light, and the energy of light between these polygons is exchanged. This is a method of calculating the equilibrium state. With this method, it is possible to generate a soft shadow or an effect of illumination due to indirect light or a surface light source, and it is possible to obtain a realistic image. However, there is a drawback in that it takes time to generate a balanced image.

【0005】そこで、平衡状態への計算を徐々に計算し
ていく、漸進的ラジオシティ法が開発された。この方法
によると、最終的な画像の生成時間は改善されないが、
比較的短時間で最終画像に近い画像が得られる。しか
し、リアルタイムに影付けを行なうことはできないのが
問題である。
Therefore, a gradual radiosity method has been developed which gradually calculates the equilibrium state. Although this method does not improve the final image generation time,
An image close to the final image can be obtained in a relatively short time. However, the problem is that shadows cannot be cast in real time.

【0006】一方、高速な影付け手法として、平面など
の限定した物体への投影像を求めるフェイク・シャドウ
と呼ばれる手法がある。しかし、やわらかい影付けは行
なうことができない。
On the other hand, as a high-speed shadowing method, there is a method called fake shadow for obtaining a projected image on a limited object such as a plane. However, soft shadowing cannot be done.

【0007】また、これまでの影付け手法および光環境
の表示手法では、光反射のモデルが前提となっている。
しかし、完璧モデル化はできないので、生成される表示
は不完全である。
Further, in the conventional shadowing method and light environment display method, a model of light reflection is premised.
However, since the perfect modeling is not possible, the generated display is incomplete.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の影
付け手法および光環境表示手法では、計算時間がかかる
という欠点がある。また、モデルの不完全さを対話的に
補い、使用者の経験によって影付けなどを調整できなか
った。
As described above, the conventional shadowing method and light environment display method have a drawback in that calculation time is required. In addition, the imperfections of the model were interactively compensated, and the shadowing etc. could not be adjusted depending on the experience of the user.

【0009】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、臨場感を出すための光の照り返しや
影などを高速生成するとともに、対話的な臨場感生成を
可能とした臨場感生成装置を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is possible to generate a reflection of light or a shadow for producing a realistic sensation at a high speed, and to enable an interactive sensation to be generated. An object is to provide a feeling generation device.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明に係る臨場感生成
装置は、3次元モデル、該3次元モデルの環境空間にお
ける配置情報および該3次元モデルの光源に対する特性
に関する属性を含む3次元画像情報を入力する入力手段
と、この入力手段から入力された前記3次元画像情報を
記憶する記憶手段と、前記環境空間における光源の位置
および該光源の照射特性に関する属性を含む光源情報を
指定するための光源情報指定手段と、前記光源が前記環
境空間に含まれる前記3次元モデルに与える影響を表現
する多角形群の形状および色を制御するパラメータを指
定するためのパラメータ指定手段と、前記3次元画像情
報、前記光源情報および前記パラメータに基づいて、前
記多角形群を生成する多角形群生成手段と、前記3次元
画像情報、前記光源情報および前記パラメータに基づい
て、前記3次元モデルおよび前記多角形群を着色する描
画生成手段と、この着色された3次元モデルおよび多角
形群を図表示する表示手段とを具備したことを特徴とす
る。前記臨場感生成装置には、前記影響を観測する視点
の位置情報を指定するための視点指定部をさらに設けて
も良い。
SUMMARY OF THE INVENTION A realistic sensation generating apparatus according to the present invention is a three-dimensional image information including a three-dimensional model, arrangement information of the three-dimensional model in an environmental space, and attributes relating to characteristics of the three-dimensional model with respect to a light source. Input means for inputting, the storage means for storing the three-dimensional image information input from the input means, and the light source information for specifying the position of the light source in the environment space and the attribute regarding the irradiation characteristics of the light source. Light source information designating means, parameter designating means for designating parameters for controlling the shape and color of the polygon group expressing the influence of the light source on the three-dimensional model included in the environment space, and the three-dimensional image Polygon group generation means for generating the polygon group based on information, the light source information and the parameter, the three-dimensional image information, the light A drawing generation means for coloring the three-dimensional model and the polygon group based on the information and the parameter; and a display means for graphically displaying the colored three-dimensional model and the polygon group. To do. The presence generating device may further include a viewpoint designating unit for designating position information of a viewpoint for observing the influence.

【0011】[0011]

【作用】本発明では、操作者が多角形群の形状および色
を制御するためのパラメータを指定するためのパラメー
タ指定手段を設け、該パラメータに基づいて、前記多角
形群生成手段は前記多角形群を生成し、前記描画生成手
段は、この生成された多角形群を着色する。操作者は、
前記パラメータを適宜修正することによって、多角形群
の形状および色を修正して、3次元モデルに対する光源
の照り返し、光源の映り込みや影などの光源による影響
を表現する画像に所望の臨場感を与えることができる。
In the present invention, the operator is provided with the parameter designating means for designating the parameter for controlling the shape and color of the polygon group, and based on the parameter, the polygon group generating means causes the polygon group A group is generated, and the drawing generation means colors the generated polygon group. The operator
By appropriately modifying the parameters, the shape and color of the polygon group are modified to reflect the light source against the three-dimensional model, and to give a desired realism to the image expressing the influence of the light source such as reflection and shadow of the light source. Can be given.

【0012】このように、本発明によれば、コンピュー
タ・グラフィクスなどにより作り出される室内空間など
の3次元環境空間内で、対話的に3次元モデルの配置を
決めたり、空間の環境を評価・検証したりするシステム
において、臨場感のある画像情報を使用者に提供でき、
しかも、この臨場感を使用者の感性や経験などにより、
その場で変更することができるようになる。
As described above, according to the present invention, in a three-dimensional environment space such as an indoor space created by computer graphics or the like, the placement of a three-dimensional model is interactively determined, and the environment of the space is evaluated and verified. In such a system, it is possible to provide users with realistic image information,
Moreover, depending on the sensibility and experience of the user,
You can change it on the spot.

【0013】[0013]

【実施例】以下、図面を参照しながら実施例を説明す
る。図1は、本発明の第1の実施例に係る臨場感生成装
置の概略構成図である。この臨場感生成装置は、光の照
り返し現象をシミュレートすることで室内などの3次元
空間画像における光環境の臨場感を生成するものであ
る。この光の照り返しを図示したものが図2であり、光
源Lからの光が反射面Aにて照り返され、照り返し面B
に照射された部分を、多角形群31で表現している。
Embodiments will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a realistic sensation generating apparatus according to a first embodiment of the present invention. This realistic sensation generating device generates a realistic sensation of a light environment in a three-dimensional spatial image of a room or the like by simulating a light reflection phenomenon. FIG. 2 illustrates the reflection of this light. The light from the light source L is reflected on the reflection surface A, and the reflection surface B is reflected.
The part illuminated by the polygonal group 31 is represented.

【0014】図1において、入力部1は、CADなどで
作られた3次元モデルをネットワークを経由して、ある
いはカートリッジMTなどの記憶媒体を介して取り込む
入力ドライバ、3次元モデルの配置や属性などを入力し
たりするためのマウスなどのポインティング・デバイ
ス、データ・グローブ、3次元磁気センサなどからなる
3次元ポインティング・デバイス、およびキーボードな
どからなっている。ここで、3次元モデルの属性は、例
えば「金属」、「木」、「プラスチック」といった材質
を特徴づける材質パラメータ(例えば、光の反射率な
ど)である。
In FIG. 1, an input unit 1 is an input driver for fetching a three-dimensional model created by CAD or the like via a network or a storage medium such as a cartridge MT, and the arrangement and attributes of the three-dimensional model. It includes a pointing device such as a mouse for inputting, a data glove, a three-dimensional pointing device including a three-dimensional magnetic sensor, and a keyboard. Here, the attributes of the three-dimensional model are material parameters (eg, light reflectance) that characterize materials such as “metal”, “wood”, and “plastic”.

【0015】なお、図2において、面Aと面Bはそれぞ
れ3次元モデル入力部1で入力される面である。ここ
で、面Aと面Bの一例としては、それぞれ机の表面およ
び卓上コンピュータの表示画面が揚げられる。
In FIG. 2, surfaces A and B are surfaces input by the three-dimensional model input unit 1, respectively. Here, as an example of the surface A and the surface B, the surface of a desk and the display screen of a desktop computer are respectively raised.

【0016】記憶部2は、入力部1で入力された3次元
モデルと、その属性および環境空間内での配置などの情
報を記憶する。光源情報指定部3は、環境空間における
光源の位置および光線の方向、色、強さなどの光源特性
を指定するためのものであり、該位置や該光源特性をデ
ータファイル等から座標データや数値データとして読み
込むもの、またはユーザにより直接キーボードから入力
されるもの若しくは3次元磁気センサなどからなる3次
元ポインティング・デバイスやマウス等のポインティン
グ・デバイスにより指定されるものなどが考えられる。
なお、該位置と該光源特性は、同一の入力方法を用いて
も良いし、異なる入力方法を用いても良い。
The storage unit 2 stores the three-dimensional model input by the input unit 1 and information such as its attributes and arrangement in the environment space. The light source information designating unit 3 is for designating the position of the light source in the environment space and the light source characteristics such as the direction, color, and intensity of the light beam, and the position and the light source characteristic are coordinate data and numerical values from a data file or the like. The data may be read as data, may be directly input by a user from a keyboard, or may be designated by a three-dimensional pointing device including a three-dimensional magnetic sensor or a pointing device such as a mouse.
Note that the position and the light source characteristic may use the same input method or different input methods.

【0017】また、図3のような画面をディスプレイな
どの表示装置に表示し、マウスなどのポインティン・デ
バイスでポインテイングするかスライダー29などを動
かすことによって光源特性を指定することも考えられ
る。
It is also conceivable to display the screen as shown in FIG. 3 on a display device such as a display and specify the light source characteristics by pointing with a pointing device such as a mouse or moving a slider 29.

【0018】ここで、図2において、光源は白色の点光
源Lで、光の強さは最大1.0とする。光源Lから発し
た光は面Aで反射され、面Bで照り返しの影響がおき
る。パラメータ指定部4は、後述する多角形群生成部5
で生成される基本多角形の形状、拡張多角形の大きさ、
そして各頂点に与える濃度などの各パラメータ値を指定
するためのものである。これらのパラメータ値は、臨場
感を生み出すための多角形群生成(ここでは照り返し生
成)に必要で、データファイル等から数値データとして
指定されるか、ユーザによるダイヤルやキーボード入力
などで指定されるか、なんらかの計算(照り返しの場
合、反射計算など)によって自動的に決定される。
Here, in FIG. 2, the light source is a white point light source L, and the light intensity is 1.0 at maximum. The light emitted from the light source L is reflected by the surface A and reflected by the surface B. The parameter specifying unit 4 includes a polygon group generating unit 5 described later.
The shape of the basic polygon generated by, the size of the extended polygon,
Then, it is for designating each parameter value such as density given to each vertex. These parameter values are necessary for polygon group generation (here, reflection generation) to create a realistic sensation, and are they specified as numerical data from a data file, etc., or by the user's dial or keyboard input. , It is automatically determined by some calculation (for reflection, reflection calculation, etc.).

【0019】パラメータ値の指定手段として、図4や図
5のような画面をディスプレイなどの表示装置に表示
し、マウスなどのポインティング・デバイスでポインテ
ィングするかスライダー29などを動かすことによって
指定することが考えられる。
As a parameter value designating means, the screen as shown in FIG. 4 or FIG. 5 is displayed on a display device such as a display and designated by pointing with a pointing device such as a mouse or by moving a slider 29. Conceivable.

【0020】図4の指定手段の場合は、直接各パラメー
タの値を指定するものである。一方、図5の指定手段の
場合は、「薄い」「濃い」、「ボヤケタ」「ハッキリシ
タ」といった感性語によって指定するものである。この
場合、例えば「薄い」「濃い」の軸(「薄い」を0.
0、「濃い」を1.0とする)と各パラメータとの間
で、適当な計算式などによる対応づけを行なう。
In the case of the designating means shown in FIG. 4, the value of each parameter is directly designated. On the other hand, in the case of the designation means shown in FIG. 5, the designation is made by using sensitivity words such as “light”, “dark”, “blurred” and “clear”. In this case, for example, the axes of “light” and “dark” (“light” is 0.
0, "dark" is set to 1.0) and each parameter is associated with an appropriate calculation formula or the like.

【0021】また、3次元モデル入力部1で入力された
3次元モデルにおける材質パラメータなどの属性データ
から自動的に各パラメータ値を決めることも考えられ
る。この場合も材質パラメータと各パラメータとの間
で、適当な計算式などによる対応づけを行なう。
It is also possible to automatically determine each parameter value from attribute data such as material parameters in the three-dimensional model input by the three-dimensional model input unit 1. Also in this case, the material parameters and the respective parameters are associated with each other by an appropriate calculation formula or the like.

【0022】多角形群生成部5は、パラメータ指定部4
で指定されたパラメータ値と、3次元記憶部2に記憶さ
れた3次元モデルに関する情報と、光源情報指定部3で
指定された光源情報により、照り返しをシミュレートす
るための多角形群を生成する。
The polygon group generation unit 5 includes a parameter designation unit 4
A polygon group for simulating light reflection is generated based on the parameter value designated in step S1, the information about the three-dimensional model stored in the three-dimensional storage unit 2, and the light source information designated by the light source information designation unit 3. .

【0023】図6は、多角形群生成部5における多角形
群生成処理の一例を示したものであり、基本多角形生成
処理(ステップ1)、拡張多角形生成処理(ステップ
2)および色・濃度決定処理(ステップ3)からなる。
すなわち、本実施例では照り返しを表示する多角形群
を、基本多角形とそれを拡張する複数の拡張多角形から
構成する。この多角形群生成処理は、多角形群全体とし
てぼやけた感じを生成することを目的としている。
FIG. 6 shows an example of polygon group generation processing in the polygon group generation unit 5, which is a basic polygon generation processing (step 1), an extended polygon generation processing (step 2), and Consistency determination processing (step 3).
That is, in this embodiment, the polygon group for displaying the reflection is composed of a basic polygon and a plurality of extended polygons that extend the basic polygon. This polygon group generation processing is intended to generate a blurry feeling as a whole polygon group.

【0024】最初に、基本多角形生成処理において基本
多角形の生成を行なう。基本多角形としては、三角形、
長方形、平行四辺形や五角形などが考えられる。図2に
おける照り返し生成では、基本多角形の形状を光の反射
計算によって自動的に決定する。
First, a basic polygon is generated in the basic polygon generating process. The basic polygon is a triangle,
Rectangle, parallelogram and pentagon can be considered. In the reflection generation in FIG. 2, the shape of the basic polygon is automatically determined by light reflection calculation.

【0025】図7は、照り返しシミュレーションにおけ
る基本多角形生成処理の一例を示したものであり、反射
計算処理(ステップ11)および交点計算処理(ステッ
プ12)からなる。
FIG. 7 shows an example of the basic polygon generation processing in the light reflection simulation, which includes reflection calculation processing (step 11) and intersection calculation processing (step 12).

【0026】まず、反射計算処理では、例えば図2のよ
うに、光源Lから面Aの各頂点に達する各々の光線の入
射ベクトルから、反射ベクトルrv0 、rv1 、rv2
、rv3 を鏡面反射計算により算出する。なお、本実
施例では、図2に示されているベクトルを表す矢印を省
略してrv0 等と記述する。
First, in the reflection calculation processing, for example, as shown in FIG. 2, reflection vectors rv0, rv1 and rv2 are calculated from the incident vectors of the light rays reaching the respective vertices of the surface A from the light source L.
, Rv3 are calculated by specular reflection calculation. In this embodiment, the arrow indicating the vector shown in FIG. 2 is omitted and is described as rv0 or the like.

【0027】次に、交点算出処理では、反射計算処理で
算出された反射光線と照り返しの影響を受ける面Bとの
各交点をそれぞれ求める。これによって、該交点を頂点
P0、P1 、P2 、P3 とする四角形が得られ、これを
照り返しの基本多角形とする。
Next, in the intersection calculation processing, the respective intersections of the reflected light ray calculated in the reflection calculation processing and the surface B affected by the reflection are obtained. As a result, a quadrangle having the intersections as vertices P0, P1, P2, and P3 is obtained, and this is used as a basic polygon for reflection.

【0028】図8は、生成される基本多角形32の一例
である。基本多角形32は頂点P0、P1 、P2 、P3
の各座標データを持ち、これらの座標データから各辺方
向の単位ベクトルn01、n12、n23、n30と、対角線方
向の単位ベクトルn02、およびn13が決まる。なお、本
実施例では、図8に示されているベクトルを表す矢印を
省略してn01等と記述する。
FIG. 8 shows an example of the generated basic polygon 32. The basic polygon 32 has vertices P0, P1, P2, P3
The unit data n01, n12, n23, n30 in each side direction and the unit vectors n02, n13 in the diagonal direction are determined from these coordinate data. In the present embodiment, the arrow indicating the vector shown in FIG. 8 is omitted and is described as n01 or the like.

【0029】次に、拡張多角形生成処理において、基本
多角形生成処理によって生成された基本多角形32を拡
張するいくつかの拡張多角形を生成する。図8の基本多
角形に対して拡張多角形を生成した場合の、多角形群の
例を図9に示す。
Next, in the extended polygon generation processing, some extended polygons for expanding the basic polygon 32 generated by the basic polygon generation processing are generated. FIG. 9 shows an example of a polygon group when an extended polygon is generated for the basic polygon shown in FIG.

【0030】図9の拡張多角形は、基本多角形の各辺に
対する拡張四角形A、B、CおよびDと、これら各拡張
四角形の間を埋める8つ拡張三角形Tにより構成されて
いる。
The expanded polygon of FIG. 9 is composed of expanded quadrangles A, B, C and D for each side of the basic polygon, and eight expanded triangles T filling the spaces between these expanded quadrangles.

【0031】いま、パラメータ指定部4で指定される拡
張の大きさを表すパラメータをdとすると、拡張四角形
A(頂点P0 、E0 、E1 、P1 より構成)の頂点E0
、E1 は次の式から求めることができる。
Assuming that the parameter indicating the size of expansion specified by the parameter specifying unit 4 is d, the vertex E0 of the expanded quadrangle A (consisting of vertices P0, E0, E1 and P1).
, E1 can be obtained from the following equation.

【0032】 E0 =P0 +d×n30 (1) E1 =P1 −d×n12 (2) 他の拡張四角形(B、C、D)についても同様の計算で
求められる。
E 0 = P 0 + d × n 30 (1) E 1 = P 1 −d × n 12 (2) Other extended quadrangles (B, C, D) can be obtained by the same calculation.

【0033】次に、拡張四角形(A、B、C、D)の間
を埋める拡張三角形Tの生成を行なう。例えば、図8の
拡張四角形AとBの間を埋める2組の拡張三角形(三角
形P1 、E1 、E8 および三角形P1 、E8 、E2 )
は、これらの三角形に共通な頂点E8 を次の式から求め
ることにより決定される。
Next, the extended triangle T that fills the space between the extended quadrilaterals (A, B, C, D) is generated. For example, two sets of extended triangles (triangles P1, E1, E8 and triangles P1, E8, E2) filling the space between the extended rectangles A and B in FIG.
Is determined by finding a vertex E8 common to these triangles from the following equation.

【0034】E8 =P1 −d×n13
(3) 他の拡張三角形についても同様の計算で求められる。拡
張の大きさを表すパラメータdの値は、パラメータ指定
部4においてユーザが決めてもよいし、図10のように
基本多角形生成処理(ステップ1)と拡張多角形生成処
理(ステップ2)の間に、拡張パラメータ決定処理(ス
テップ21)を設け、基本多角形の形状などに依存した
dを算出することも考えられる。例えば基本多角形が長
方形であれば、その対角線の長さをlとすると、lに依
存した形で次のような計算式で拡張パラメータdを決定
する。
E8 = P1-d * n13
(3) Similar calculations are performed for other extended triangles. The value of the parameter d indicating the size of the expansion may be determined by the user in the parameter designation unit 4, or as shown in FIG. 10, the basic polygon generation processing (step 1) and the expanded polygon generation processing (step 2) may be performed. It is also conceivable to provide an extended parameter determination process (step 21) in between to calculate d depending on the shape of the basic polygon. For example, if the basic polygon is a rectangle, assuming that the length of the diagonal is l, the extension parameter d is determined by the following formula in a form dependent on l.

【0035】d=C×l (C=定数)
(4) このとき、定数Cをパラメータ指定部4で指定すること
もできる。拡張多角形として、上記2組の拡張三角形を
一つの多角形として定義することも考えられる。例え
ば、図11(a)のように三角形P1 、E1 、E8 と三
角形P1 、E8 、E2 を一つにして、P1 、E1 、E8
およびE2 を頂点とする拡張四角形33としても良い
し、あるいは図11(b)のように拡張四角形と2つの
拡張三角形を合わせて、P1 、E8 、E2 、E3 、E9
およびP2を頂点とする拡張六角形34として定義する
ことも考えられる。また、拡張四角形Sどうしの間をよ
りなめらかに補間するために、図12のように拡張三角
形Tを増やすことも考えられる。
D = C × l (C = constant)
(4) At this time, the constant C can be designated by the parameter designating unit 4. It is also possible to define the above two sets of extended triangles as one polygon as an extended polygon. For example, as shown in FIG. 11 (a), the triangles P1, E1, E8 and the triangles P1, E8, E2 are combined into a single P1, E1, E8.
Alternatively, the expanded quadrangle 33 having the vertices at E2 and E2 may be used, or as shown in FIG.
It is also conceivable to define it as an expanded hexagon 34 having P2 and P2 as vertices. It is also possible to increase the number of extension triangles T as shown in FIG. 12 in order to interpolate smoothly between the extension quadrangle S.

【0036】次に、色・濃度決定処理(ステップ3)に
おいて、基本多角形生成処理(ステップ1)と拡張多角
形生成処理(ステップ2)で生成された各多角形の各頂
点(P0 〜P3 、E0 〜E11)に対して色と濃度を与え
る。
Next, in the color / density determination process (step 3), the vertices (P0 to P3) of each polygon generated in the basic polygon generation process (step 1) and the extended polygon generation process (step 2). , E0 to E11) to give color and density.

【0037】ここで、濃度は、例えば図2においては、
面Bの色(背景色)と多角形群の色を混ぜ合わせる割合
である。光源情報指定部3で指定された光源の色が白で
あれば、図9における頂点P0 〜P3 、E0 〜E11に対
して白色(R、G、B)=(255、255、255)
が与えられ、パラメータ指定部4で指定される基本多角
形の頂点の濃度が1.0で、拡張頂点(多角形群の外側
の頂点)の濃度が0.0であれば、頂点P0 〜P3 に対
してアルファ値(ブレンドの割合)α=255、頂点E
0 〜E11に対してα=0が与えられる。
Here, the density is, for example, in FIG.
It is the ratio of mixing the color of the surface B (background color) and the color of the polygon group. If the color of the light source designated by the light source information designation unit 3 is white, white (R, G, B) = (255, 255, 255) for the vertices P0 to P3 and E0 to E11 in FIG.
Is given, and the density of the vertices of the basic polygon designated by the parameter designating unit 4 is 1.0 and the density of the expanded vertices (vertices outside the polygon group) is 0.0, vertices P0 to P3 For alpha value (blending ratio) α = 255, vertex E
Α = 0 is given for 0 to E11.

【0038】また、上記のように濃度パラメータをパラ
メータ値指定部4で指定してもよいが、以下のような計
算式によって算出することもできる。すなわち、照り返
し表示において、多角形群の頂点における濃度で到達し
た光の強さを示すことにする。到達する光の強さは光源
の強さと、光の伝達経路の距離による減衰と、反射面に
よる吸収によって決まるものと考ることができる。ここ
で、光源の強さI0 を1.0とし、光の強さIが0.0
〜1.0の範囲の値を持つものとして、これを頂点にお
ける濃度ρと対応づける。例えば図2において、基本多
角形の頂点P0 の濃度ρ(=0.0〜1.0)、すなわ
ち頂点P0 に届く光の強さIは、次の式から算出され
る。
Although the density parameter may be designated by the parameter value designating unit 4 as described above, it may be calculated by the following formula. That is, in the reflection display, the intensity of light that reaches the density at the apex of the polygon group is shown. It can be considered that the intensity of the reaching light depends on the intensity of the light source, the attenuation due to the distance of the light transmission path, and the absorption by the reflecting surface. Here, the light source intensity I0 is 1.0, and the light intensity I is 0.0
This is associated with the density ρ at the apex, assuming that it has a value in the range of ˜1.0. For example, in FIG. 2, the density ρ (= 0.0 to 1.0) of the vertex P0 of the basic polygon, that is, the light intensity I reaching the vertex P0 is calculated from the following equation.

【0039】 ρ=I =D×β×I0 /(L×L) (D=定数、L=L1 +L2 ) (5) ただし、βは記憶部2で記憶されている面Aの反射率で
ある。頂点P1 〜P3についても同様な計算で求める。
Ρ = I = D × β × I0 / (L × L) (D = constant, L = L1 + L2) (5) where β is the reflectance of the surface A stored in the storage unit 2. . The vertices P1 to P3 are similarly calculated.

【0040】図13は、パラメータ指定部4で指定され
るパラメータが感性語の場合の多角形群生成処理の一例
を示したものである。前述した図6の多角形群生成処理
における基本多角形生成処理(ステップ1)の前に感性
・パラメータ変換処理(ステップ13)が設けられ、こ
の処理で感性語に対する各パラメータの値が計算式など
により決定される。
FIG. 13 shows an example of polygon group generation processing when the parameter designated by the parameter designating section 4 is a sensitivity word. The sensitivity / parameter conversion process (step 13) is provided before the basic polygon generation process (step 1) in the polygon group generation process of FIG. 6 described above, and the value of each parameter for the sensitivity word is calculated by this process. Determined by

【0041】この変換処理(ステップ13)では、例え
ば、「薄い」「濃い」という感性語軸に対して、基本多
角形の頂点に与える濃度パラメータの値を線形的にに変
える。また、「はっきりした」「ぼやけた」という感性
語軸に対して、拡張多角形生成のための拡張パラメータ
を線形的に変える。また、「うすぼんやり」といった複
雑な感性語に対しても、複数のパラメータの値を組合せ
ることによって対応づける。
In this conversion processing (step 13), for example, the values of the density parameters given to the vertices of the basic polygon are linearly changed with respect to the sensitivity word axes of "light" and "dark". Further, the extension parameter for generating the extended polygon is linearly changed with respect to the sensitivity word axes of "clear" and "blurred". In addition, a complicated sensitivity word such as “thin” is associated by combining a plurality of parameter values.

【0042】図14は、3次元記憶部2で記憶されてい
る3次元モデルの属性(反射特性など)を多角形群に反
映させる場合の多角形群生成処理の一例である。前述し
た図6の多角形群生成処理における基本多角形生成処理
(ステップ1)の前に属性・パラメータ変換処理(ステ
ップ14)がおかれ、この変換処理において3次元モデ
ルの属性に対する各パラメータの値が計算式などにより
決定される。
FIG. 14 shows an example of polygon group generation processing when the attributes (reflection characteristics, etc.) of the three-dimensional model stored in the three-dimensional storage unit 2 are reflected in the polygon group. The attribute / parameter conversion processing (step 14) is performed before the basic polygon generation processing (step 1) in the polygon group generation processing of FIG. 6 described above, and in this conversion processing, the value of each parameter for the attribute of the three-dimensional model. Is determined by a calculation formula or the like.

【0043】例えば、拡張の大きさを表すパラメータd
に、照り返しをおこす面の材質、照り返しの原因となる
反射面の材質の効果を反映させることが可能である。図
2において、面Bまたは面Aが光を拡散しやすい材質で
あればdの値を大きくする。属性・パラメータ変換処理
では、例えば式(4)のCと材質データ(反射率など)
を対応づけておく。
For example, a parameter d representing the size of expansion
In addition, it is possible to reflect the effects of the material of the surface that causes reflection and the material of the reflection surface that causes reflection. In FIG. 2, if the surface B or the surface A is a material that easily diffuses light, the value of d is increased. In the attribute / parameter conversion processing, for example, C in Expression (4) and material data (reflectance, etc.)
Correspond to.

【0044】また、図2において、頂点P0 から拡張
多角形を生成する場合、距離L2 に依存するようにdを
算出し、距離感を出すことも考えられる。つまり、反射
面Aからの距離が短い場合、面Bに到達する光の強さが
強くなるだけでなく、光りの拡散する領域も狭くなるの
で、拡張多角形の大きさにこれを反映させる。
Further, in FIG. 2, when the expanded polygon is generated from the vertex P0, it may be considered that d is calculated so as to depend on the distance L2 to give a sense of distance. That is, when the distance from the reflecting surface A is short, not only the intensity of the light reaching the surface B becomes stronger, but also the area where the light diffuses becomes narrower, which is reflected in the size of the expanded polygon.

【0045】図15は、この場合を図に示したものであ
る。基本多角形32の各頂点から拡張される各拡張多角
形Tの大きさを決めるパラメータdi は、各頂点と反射
面Aの頂点との距離から算出される。例えば、距離が小
さいとそれにともなってdiも小さくなるような関係式
を用意しておく。
FIG. 15 is a diagram showing this case. The parameter di that determines the size of each expanded polygon T expanded from each vertex of the basic polygon 32 is calculated from the distance between each vertex and the vertex of the reflecting surface A. For example, a relational expression is prepared such that di becomes smaller when the distance is smaller.

【0046】図1において、描画生成部6は、多角形群
生成部5で生成された多角形群を、各頂点に与えられた
色と濃度によって、例えば頂点間の色と濃度について線
形補間することによってシェーディングし、記憶部2で
記憶されている3次元モデルを記憶されているデータに
従ってシェーディングし、画像を生成する。
In FIG. 1, the drawing generation unit 6 linearly interpolates the polygon group generated by the polygon group generation unit 5 based on the color and density given to each vertex, for example, the color and density between the vertices. The three-dimensional model stored in the storage unit 2 is shaded according to the stored data to generate an image.

【0047】この結果、図2のような画像が生成され、
面Bを背景面にして多角形群を重ねた領域において、背
景面Bの持つ色と多角形群の持つ色が、多角形群の領域
内で混ぜ合わされ、ぼかしの効果が生成される。
As a result, an image as shown in FIG. 2 is generated,
In the area where the surface B is the background surface and the polygon groups are overlapped, the color of the background surface B and the color of the polygon group are mixed in the area of the polygon group to generate the blurring effect.

【0048】図1において、7は表示部で、描画生成部
で生成された画像を表示するCRTなどの表示装置であ
る。図16のように、多角形群を複数個生成し、それら
を背景面の上で重ねて表示することにより、より複雑な
ぼかしの効果を表現することもでき、臨場感を増すこと
が可能である。
In FIG. 1, reference numeral 7 denotes a display unit, which is a display device such as a CRT for displaying the image generated by the drawing generation unit. As shown in FIG. 16, by generating a plurality of polygon groups and displaying them in a superimposed manner on the background surface, it is possible to express a more complex blurring effect and increase the presence. is there.

【0049】また、図17のように、面Aによる照り返
しの効果だけでなく、光源から直接面Bに到達する光も
考慮して表示すると、臨場感のある画像が生成できる。
直接面Bに到達する光を計算し表示する例を図18に示
す。この場合、面Bをいくつかのパッチ40に分割し、
パッチ40の各頂点について光源との距離を算出し、例
えば式(5)のような距離の2乗に反比例する形で、光
の強さを計算し、これを頂点における濃度とし、全パッ
チをシェーディングする。
Further, as shown in FIG. 17, when not only the effect of reflection by the surface A but also the light directly reaching the surface B from the light source is taken into consideration, a realistic image can be generated.
An example of calculating and displaying the light that directly reaches the surface B is shown in FIG. In this case, split surface B into several patches 40,
The distance from the light source is calculated for each vertex of the patch 40, and the light intensity is calculated in a form inversely proportional to the square of the distance as shown in Expression (5). Shading.

【0050】このように、本実施例では、操作者が3次
元モデルに対する光源の照り返しを表現する多角形群の
形状および色を制御するパラメータを指定するためのパ
ラメータ指定手段を設け、該パラメータに基づいて、前
記多角形群生成手段が前記多角形群を生成し、前記描画
生成手段がこの生成された多角形群を着色するように構
成したので、操作者は前記パラメータを適宜修正するこ
とによって、光源の照り返しを表現する画像に所望の臨
場感を与えることができる。
As described above, in this embodiment, the operator is provided with the parameter designating means for designating the parameter for controlling the shape and color of the polygonal group expressing the reflection of the light source with respect to the three-dimensional model, and the parameter is designated as the parameter. On the basis of this, the polygon group generation means generates the polygon group, and the drawing generation means is configured to color the generated polygon group, so that the operator can modify the parameters as appropriate. It is possible to give a desired realistic sensation to the image expressing the reflection of the light source.

【0051】次に、本発明の第2の実施例に係る臨場感
生成装置について説明する。本実施例の臨場感生成装置
は、面光源の物体面への映り込みをシミュレートするこ
とで、室内などの3次元空間における光環境の臨場感を
生成するものである。
Next, a realistic sensation generating apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described. The realistic sensation generating apparatus according to the present exemplary embodiment generates a realistic sensation of a light environment in a three-dimensional space such as a room by simulating the reflection of the surface light source on the object surface.

【0052】映り込みは、映り込む面の材質によって
「はっきり」していたり「ぼやけ」ていたりする。これ
は面における光の拡散の度合を示すものであり、材質の
微視的な性質によるものである。ここでの映り込みシミ
ュレーションは、多角形群とそのパラメータによりこれ
らの材質感を臨場感をもって生成する。
The glare is "clear" or "blurred" depending on the material of the surface on which the glare is reflected. This indicates the degree of light diffusion on the surface and is due to the microscopic nature of the material. In the reflection simulation here, these material feelings are realistically generated by the polygon group and its parameters.

【0053】図19は、本実施例の臨場感生成装置の概
略構成図である。図1の照り返しシミュレーションの場
合の概略構成図と異なる点は、視点の位置情報を指定す
るための視点指定部8を設けた点である。
FIG. 19 is a schematic block diagram of the realistic sensation generating apparatus of this embodiment. The difference from the schematic configuration diagram in the case of the flashback simulation in FIG. 1 is that a viewpoint designating unit 8 for designating position information of the viewpoint is provided.

【0054】図20は、映り込みを図示したものであ
り、図中の面A、Bは図19の記憶部2に記憶されてい
る3次元モデルで、視点Eは視点指定部3で指定された
視点の位置である。なお、面Aは面光源である。
FIG. 20 is a diagram showing the reflection, and planes A and B in the figure are the three-dimensional model stored in the storage unit 2 of FIG. 19, and the viewpoint E is designated by the viewpoint designating unit 3. It is the position of the viewpoint. The surface A is a surface light source.

【0055】映り込みシミュレーションの場合、基本多
角形の生成は鏡像法を用いて行なう。例えば図20にお
いて、まず視点Eの面Bに対する対象点E´を算出し、
この対象点E´と面光源Aの各頂点とを結んで出来る直
線をそれぞれ求め、さらにこれら直線と面Bとの交点を
求め、該交点を頂点とする四角形を生成し、これを映り
込みの基本多角形41とする。
In the case of the reflection simulation, the basic polygon is generated by using the mirror image method. For example, in FIG. 20, first, a target point E ′ for the plane B of the viewpoint E is calculated,
A straight line formed by connecting the target point E ′ and each of the vertices of the surface light source A is obtained. Further, an intersection of the straight line and the surface B is obtained, and a quadrangle having the intersection as the apex is generated. Let the basic polygon 41.

【0056】なお、拡張多角形の生成および色・濃度の
決定は、前述した照り返しシミュレーションの場合と同
様に行なえば良い。このように、本実施例では、操作者
が3次元モデルに対する光源の映り込みを表現する多角
形群の形状および色を制御するパラメータを指定するた
めのパラメータ指定手段を設け、該パラメータに基づい
て、前記多角形群生成手段が前記多角形群を生成し、前
記描画生成手段がこの生成された多角形群を着色するよ
うに構成したので、操作者は前記パラメータを適宜修正
することによって、光源の映り込みを表現する画像に所
望の臨場感を与えることができる。
The generation of the extended polygon and the determination of the color and the density may be performed in the same manner as in the case of the above-mentioned reflection simulation. As described above, in the present embodiment, the operator is provided with the parameter designating means for designating the parameter for controlling the shape and color of the polygon group expressing the reflection of the light source on the three-dimensional model, and based on the parameter. Since the polygon group generating means generates the polygon group and the drawing generating means colors the generated polygon group, the operator appropriately modifies the parameters to set the light source. It is possible to give a desired realistic sensation to the image expressing the reflection of the image.

【0057】次に、本発明の第3の実施例に係る臨場感
生成装置について説明する。御実施例の臨場感生成装置
は、物体の影をシミュレートすることで、室内などの3
次元空間における光環境の臨場感を生成するものであ
る。
Next, a realistic sensation generating apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described. The realistic sensation generation apparatus according to the present embodiment simulates the shadow of an object to generate 3
This is to generate a realistic sensation of the light environment in the dimensional space.

【0058】光源が面光源の場合、物体の影は本影と半
影から成り、本影のまわりにできる半影が影全体として
の「やわらかさ」を生み出している。ここでの影付けシ
ミュレーションは、多角形群とそのパラメータにより、
面光源による半影の効果を臨場感をもって生成する。
When the light source is a surface light source, the shadow of the object is composed of a main shadow and a penumbra, and the penumbra formed around the main shadow produces the "softness" of the shadow as a whole. The shadowing simulation here is based on the polygon group and its parameters.
The penumbra effect of a surface light source is generated with a realistic feeling.

【0059】本実施例の臨場感生成装置の概略構成図は
図1と同様である。ただし、影をシミュレートする基本
多角形の生成過程と多角形群の各頂点に与える色が異な
る。図21は影付けを図示したものであり、図中の面
A、Bは図1の3次元記憶部2に記憶されている3次元
モデルで、光源Lは光源情報指定部で指定された点光源
である。
The schematic configuration diagram of the realistic sensation generating apparatus of this embodiment is similar to that of FIG. However, the generation process of the basic polygon that simulates the shadow and the color given to each vertex of the polygon group are different. FIG. 21 is a diagram showing shading. Surfaces A and B in the figure are the three-dimensional model stored in the three-dimensional storage unit 2 of FIG. 1, and the light source L is the point designated by the light source information designation unit. It is a light source.

【0060】例えば図21に示すように、影付けシミュ
レーションにおける基本多角形32は、点光源Lから発
した光線で面Aを面Bに投影することによって生成され
る。つまり、光源Lと面Aの各頂点を結ぶ直線と面Bと
の交点をそれぞれ求め、該交点を頂点とする四角形を生
成し、これを影の基本多角形とする。
For example, as shown in FIG. 21, the basic polygon 32 in the shadowing simulation is generated by projecting the surface A onto the surface B with the light rays emitted from the point light source L. That is, the intersection point of the surface B and the straight line connecting the vertices of the light source L and the surface A is obtained, and a quadrangle having the intersection point as the apex is generated and used as the basic polygon of the shadow.

【0061】拡張多角形S,Tの生成および色・濃度の
決定は、照り返しの場合と同様に行なえば良いが、該多
角形群は影を現すので、頂点に与える色は黒にする。多
角形群生成において、影を落す物体と影の落ちる物体と
の距離感を出すことが可能である。図22は、距離感を
多角形群31で表す場合を図示したものである。つま
り、拡張多角形S,Tを生成するときに、基本多角形3
2の各頂点と面Aの頂点を結ぶ線の距離に応じた(例え
ば距離に比例した)拡張パラメータdiを用いる。ま
た、与える影の濃度によって距離感を出すこともでき
る。つまり、先のdi の決定と同じように、基本多角形
32の各頂点と面Aを結ぶ線の距離に応じた(例えば距
離の2乗に反比例した)濃度を与える。
Generation of the extended polygons S and T and determination of color and density may be performed in the same manner as in the case of reflection, but since the polygon group shows a shadow, the color given to the apex is black. In the polygon group generation, it is possible to give a sense of distance between an object that casts a shadow and an object that casts a shadow. FIG. 22 illustrates a case where the sense of distance is represented by the polygon group 31. That is, when the extended polygons S and T are generated, the basic polygon 3
An extension parameter di corresponding to the distance of a line connecting each vertex of 2 and the vertex of the surface A (for example, proportional to the distance) is used. It is also possible to give a sense of distance by the density of the shadows given. That is, similarly to the determination of di described above, the density corresponding to the distance of the line connecting each vertex of the basic polygon 32 and the surface A (for example, inversely proportional to the square of the distance) is given.

【0062】最後に、影付けを例として、多角形群が空
間内の3次元モデル(面)によってクリッピングされる
場合について説明する。図23は、面Aの影が面Bでク
リッピングされている様子を図示したものである。
Finally, a case where a polygon group is clipped by a three-dimensional model (plane) in space will be described by taking shadowing as an example. FIG. 23 illustrates how the shadow of the surface A is clipped by the surface B.

【0063】この場合、最終的な多角形群31を生成す
るために、図24のように基本多角形32を生成し(ス
テップ1)、拡張多角形S,Tを生成し(ステップ
2)、その後にこれら生成された各多角形について面B
によるクリッピング処理を行なう(ステップ30)。ク
リッピング処理は、例えば各多角形の辺と面Bの辺との
交点を求めることにより行なう。
In this case, in order to generate the final polygon group 31, a basic polygon 32 is generated as shown in FIG. 24 (step 1) and extended polygons S and T are generated (step 2). Then, for each of these generated polygons, face B
Clipping processing is performed (step 30). The clipping process is performed by, for example, obtaining the intersection of the side of each polygon and the side of the surface B.

【0064】図25は、面Aの影が面Bと面Cによって
クリッピングされている様子を図示したものである。こ
の場合、面Bと面Cのそれぞれに対して基本多角形3
2,32´と拡張多角形S,T,S´,T´を生成し、
面Bに対して生成された多角形群31は面Bでクリッピ
ング処理を行ない、面Cに対して生成された多角形群3
1´は面Cでクリッピング処理を行なう。
FIG. 25 shows how the shadow of the surface A is clipped by the surfaces B and C. In this case, for each of the faces B and C, the basic polygon 3
2,32 'and extended polygons S, T, S', T'are generated,
The polygon group 31 generated for the surface B is subjected to clipping processing on the surface B, and the polygon group 3 generated for the surface C 3
1'performs clipping processing on the surface C.

【0065】その後、色・濃度の決定を行う(ステップ
3)。このように、本実施例では、操作者が3次元モデ
ルに対する影を表現する多角形群の形状および色を制御
するパラメータを指定するためのパラメータ指定手段を
設け、該パラメータに基づいて、前記多角形群生成手段
が前記多角形群を生成し、前記描画生成手段がこの生成
された多角形群を着色するように構成したので、操作者
は前記パラメータを適宜修正することによって、影を表
現する画像に所望の臨場感を与えることができる。な
お、本発明は上述した各実施例に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施す
ることができる。
Then, the color and density are determined (step 3). As described above, in this embodiment, the operator is provided with the parameter designating means for designating the parameter for controlling the shape and color of the polygon group expressing the shadow for the three-dimensional model, and based on the parameter, the parameter designating means is provided. The polygon group generating means generates the polygon group, and the drawing generating means is configured to color the generated polygon group. Therefore, the operator appropriately expresses the shadow by expressing the shadow. It is possible to give the image a desired realism. It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be carried out without departing from the scope of the invention.

【0066】[0066]

【発明の効果】本発明によれば、コンピュータ・グラフ
ィクスなどにより作り出される室内空間などの3次元環
境空間内で、対話的に3次元モデルの配置を決めたり、
空間の環境を評価・検証したりするシステムにおいて、
臨場感のある画像情報を使用者に提供でき、しかも、こ
の臨場感を使用者の感性や経験などにより、その場で変
更することができる。
According to the present invention, the placement of a three-dimensional model can be interactively determined in a three-dimensional environment space such as an indoor space created by computer graphics.
In a system that evaluates and verifies the environment of space,
It is possible to provide the user with realistic image information, and it is possible to change this presence on the spot according to the user's sensitivity and experience.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例に係る臨場感生成装置を
示す概略構成図
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a realistic sensation generation device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】照り返し現象を示す図FIG. 2 is a diagram showing a glare phenomenon.

【図3】光源情報指定方法について説明する図FIG. 3 is a diagram illustrating a light source information specifying method.

【図4】多角形群パラメータ指定について説明する図FIG. 4 is a diagram for explaining designation of polygon group parameters.

【図5】感性語による指定について説明する図FIG. 5 is a diagram for explaining designation by sensitivity words.

【図6】多角形生成部における処理の流れを示すフロー
チャート
FIG. 6 is a flowchart showing the flow of processing in the polygon generator.

【図7】基本多角形生成処理の一例を示すフローチャー
FIG. 7 is a flowchart showing an example of basic polygon generation processing.

【図8】基本多角形を説明する図FIG. 8 is a diagram illustrating a basic polygon.

【図9】多角形群を説明する図FIG. 9 is a diagram illustrating a polygon group.

【図10】多角形生成部処理における流れを示すフロー
チャート
FIG. 10 is a flowchart showing a flow of processing of a polygon generation unit.

【図11】拡張多角形の他の例を示す図FIG. 11 is a diagram showing another example of the extended polygon.

【図12】拡張多角形のさらに例を示す図FIG. 12 is a diagram showing a further example of an extended polygon.

【図13】多角形生成部における流れを示すフローチャ
ート
FIG. 13 is a flowchart showing a flow in the polygon generation unit.

【図14】多角形生成部における流れを示すフローチャ
ート
FIG. 14 is a flowchart showing a flow in a polygon generator.

【図15】照り返しの距離感を説明する図FIG. 15 is a diagram for explaining a sense of distance of glare.

【図16】複数の多角形群を表示した状態を示す図FIG. 16 is a diagram showing a state in which a plurality of polygon groups are displayed.

【図17】直接光による影響を説明する図FIG. 17 is a diagram for explaining the influence of direct light.

【図18】直接光による影響を表示する方法を説明する
FIG. 18 is a diagram illustrating a method of displaying the influence of direct light.

【図19】本発明の第2の実施例に係る臨場感生成装置
を示す概略構成図
FIG. 19 is a schematic configuration diagram showing a realistic sensation generation device according to a second embodiment of the present invention.

【図20】映り込み現象を説明する図FIG. 20 is a diagram illustrating a reflection phenomenon.

【図21】影付けを説明する図FIG. 21 is a diagram illustrating shadowing.

【図22】影付けによる距離感を説明する図FIG. 22 is a diagram illustrating a sense of distance due to shadowing.

【図23】影のクリッピング処理を説明する図FIG. 23 is a diagram for explaining shadow clipping processing.

【図24】多角形生成部における流れを示すフローチャ
ート
FIG. 24 is a flowchart showing a flow in the polygon generation unit.

【図25】影をクリッピングした状態を示す図FIG. 25 is a diagram showing a state in which a shadow is clipped.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…入力部、2…記憶部、3…光源情報指定部、4…パ
ラメータ指定部、5…多角形群生成部、6…描画生成
部、7…表示部、31…多角形群31、32…基本多角
形、S…拡張四角形,T…拡張三角形
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Input part, 2 ... Storage part, 3 ... Light source information specification part, 4 ... Parameter specification part, 5 ... Polygon group generation part, 6 ... Drawing generation part, 7 ... Display part, 31 ... Polygon group 31, 32 … Basic polygon, S… Expanded quadrangle, T… Expanded triangle

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】3次元モデル、該3次元モデルの環境空間
における配置情報および該3次元モデルの光源に対する
特性に関する属性を含む3次元画像情報を入力する入力
手段と、 この入力手段から入力された前記3次元画像情報を記憶
する記憶手段と、 前記環境空間における光源の位置および該光源の照射特
性に関する属性を含む光源情報を指定するための光源情
報指定手段と、 前記光源が前記環境空間に与える影響を表現する多角形
群の形状および色を制御するパラメータを指定するため
のパラメータ指定手段と、 前記3次元画像情報、前記光源情報および前記パラメー
タに基づいて、前記多角形群を生成する多角形群生成手
段と、 前記3次元画像情報、前記光源情報および前記パラメー
タに基づいて、前記3次元モデルおよび前記多角形群を
着色する描画生成手段と、 この着色された3次元モデルおよび多角形群を図表示す
る表示手段とを具備したことを特徴とする臨場感生成装
置。
1. An input unit for inputting three-dimensional image information including a three-dimensional model, arrangement information of the three-dimensional model in an environment space, and attributes relating to characteristics of the three-dimensional model with respect to a light source, and input from the input unit. Storage means for storing the three-dimensional image information; light source information designating means for designating light source information including attributes relating to the position of the light source in the environment space and the irradiation characteristics of the light source; and the light source providing to the environment space. Parameter designating means for designating a parameter for controlling the shape and color of a polygon group expressing an influence, and a polygon for generating the polygon group based on the three-dimensional image information, the light source information and the parameter. Group generation means, the three-dimensional model and the polygon based on the three-dimensional image information, the light source information and the parameters A drawing generating means for coloring the group, realism generating apparatus characterized by comprising a display means for drawing displaying the colored three-dimensional model and polygons group.
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