JPH11149567A - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents
画像処理装置及び画像処理方法Info
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- JPH11149567A JPH11149567A JP9315655A JP31565597A JPH11149567A JP H11149567 A JPH11149567 A JP H11149567A JP 9315655 A JP9315655 A JP 9315655A JP 31565597 A JP31565597 A JP 31565597A JP H11149567 A JPH11149567 A JP H11149567A
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- Japan
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- polygon
- data
- luminance
- bump
- image processing
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-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T15/00—Three-dimensional [3D] image rendering
- G06T15/005—General purpose rendering architectures
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Graphics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Image Generation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 画像表現をリアルに且つ高速に処理すること
ができ、しかもできるだけ簡素な回路構成から成る画像
処理装置を提供する。 【解決手段】 画像処理装置は、複数のポリゴンの集合
で近似した３次元物体を座標変換する座標変換手段１４
と、座標変換手段１４からの変換データに基づいて各ポ
リゴンの状態を判定し、ポリゴンが一定条件を満たした
ときに該ポリゴンを更に分割するポリゴン分割手段１６
と、３次元物体に光が照射された状態における前記分割
ポリゴンの各頂点の輝度を算出する輝度算出手段１８
と、輝度算出手段１４で算出された輝度データを含む画
像情報に従って３次元画像を画面表示する表示制御手段
とを備えている。
ができ、しかもできるだけ簡素な回路構成から成る画像
処理装置を提供する。 【解決手段】 画像処理装置は、複数のポリゴンの集合
で近似した３次元物体を座標変換する座標変換手段１４
と、座標変換手段１４からの変換データに基づいて各ポ
リゴンの状態を判定し、ポリゴンが一定条件を満たした
ときに該ポリゴンを更に分割するポリゴン分割手段１６
と、３次元物体に光が照射された状態における前記分割
ポリゴンの各頂点の輝度を算出する輝度算出手段１８
と、輝度算出手段１４で算出された輝度データを含む画
像情報に従って３次元画像を画面表示する表示制御手段
とを備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像情報に従って
３次元画像を表示する画像処理装置及び画像処理方法に
関し、特に、画像処理をリアルに且つ高速に行うことが
可能な画像処理装置及び画像処理方法に関する。
３次元画像を表示する画像処理装置及び画像処理方法に
関し、特に、画像処理をリアルに且つ高速に行うことが
可能な画像処理装置及び画像処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の３次元画像処理装置では、３次元
画像を画面表示する際に、文献ＡＳＣＩＩ．Ｖｏｌ．１
９に記載されるグローシェーディング、或いはフォンシ
ェーディングが行われる。グローシェーディングとは、
後述する複数のポリゴンにおける各頂点の輝度を計算し
て求め、計算値をもとにポリゴン面における輝度を線形
補間し、３次元図形情報（以下、ポリゴンデータと呼
ぶ）内の各ピクセルにおける輝度を求める技法である。
この技法では、各ポリゴンにおける微妙な輝度変化が表
現できず、曲率が大きい３次元物体においては複数のポ
リゴンが相互に接する点が際だち、或いは、光の強さが
ポリゴンの面全体で混合されるため、ハイライトが不自
然に見える。
画像を画面表示する際に、文献ＡＳＣＩＩ．Ｖｏｌ．１
９に記載されるグローシェーディング、或いはフォンシ
ェーディングが行われる。グローシェーディングとは、
後述する複数のポリゴンにおける各頂点の輝度を計算し
て求め、計算値をもとにポリゴン面における輝度を線形
補間し、３次元図形情報（以下、ポリゴンデータと呼
ぶ）内の各ピクセルにおける輝度を求める技法である。
この技法では、各ポリゴンにおける微妙な輝度変化が表
現できず、曲率が大きい３次元物体においては複数のポ
リゴンが相互に接する点が際だち、或いは、光の強さが
ポリゴンの面全体で混合されるため、ハイライトが不自
然に見える。
【０００３】また、フォンシェーディングとは、ポリゴ
ンが平面であり、周辺ポリゴンの角度を考慮して本来あ
るべき曲面の状態を導き出し、ポリゴン内における各ピ
クセルの輝度を全て計算で求める技法である。この技法
では、ポリゴン内の微妙な輝度変化は表現できるが、ピ
クセル毎に複雑な輝度計算が必要であるため、処理速度
が遅い。ピクセル単位で行う輝度計算は負荷が重い処理
であるため、高速動作を実現するには、輝度計算処理を
複数並列して行う必要がある。従って、フォンシェーデ
ィングでは、回路規模がグローシェーディングより増大
し、高速処理が要求されるテレビゲーム等には対処でき
ず、ゲーム等では一般にグローシェーディング技法が用
いられる。
ンが平面であり、周辺ポリゴンの角度を考慮して本来あ
るべき曲面の状態を導き出し、ポリゴン内における各ピ
クセルの輝度を全て計算で求める技法である。この技法
では、ポリゴン内の微妙な輝度変化は表現できるが、ピ
クセル毎に複雑な輝度計算が必要であるため、処理速度
が遅い。ピクセル単位で行う輝度計算は負荷が重い処理
であるため、高速動作を実現するには、輝度計算処理を
複数並列して行う必要がある。従って、フォンシェーデ
ィングでは、回路規模がグローシェーディングより増大
し、高速処理が要求されるテレビゲーム等には対処でき
ず、ゲーム等では一般にグローシェーディング技法が用
いられる。
【０００４】ここで、ポリゴンに関して説明する。図９
はポリゴンを説明するための模式図である。まず、入力
されたマッピングパターンの解像度に対応した密度で、
マッピングされるべき物体表面を分割する。この際に、
例えばマッピングパターンにおける各画素の相対的凹凸
の度合を表す値（Ｚ値）に関する解像度が４×４であれ
ば、物体表面を図９(a)に示すように４×４に分割す
る。分割された各領域における中央の点を内部頂点Ｔと
し、各内部頂点Ｔの座標を、マッピングパターンのＺ値
の大きさに対応した値で移動させる。この際に、平面マ
ッピングであれば平面に垂直な方向に内部頂点Ｔの座標
を上下移動させ、曲面マッピングであれば曲面の曲率半
径方向に内部頂点Ｔの座標を上下移動させて、(b)に示
すような曲面を形成する。この曲面を多角形分割（特に
三角形）に分割することによって形成される(c)の各三
角形データＰがポリゴンである。
はポリゴンを説明するための模式図である。まず、入力
されたマッピングパターンの解像度に対応した密度で、
マッピングされるべき物体表面を分割する。この際に、
例えばマッピングパターンにおける各画素の相対的凹凸
の度合を表す値（Ｚ値）に関する解像度が４×４であれ
ば、物体表面を図９(a)に示すように４×４に分割す
る。分割された各領域における中央の点を内部頂点Ｔと
し、各内部頂点Ｔの座標を、マッピングパターンのＺ値
の大きさに対応した値で移動させる。この際に、平面マ
ッピングであれば平面に垂直な方向に内部頂点Ｔの座標
を上下移動させ、曲面マッピングであれば曲面の曲率半
径方向に内部頂点Ｔの座標を上下移動させて、(b)に示
すような曲面を形成する。この曲面を多角形分割（特に
三角形）に分割することによって形成される(c)の各三
角形データＰがポリゴンである。
【０００５】ところで、コンピュータグラフィックスで
設計や検討を行う際には、実際の物体の材質感を表現す
ること、つまり物体表面の微妙な凹凸感や色彩を表現す
ることが要求される。物体表面の凹凸を表現する技法と
してディスプレースメントマッピングが知られている
が、この技法では、凹凸を如何に付与するかという情報
を得ることが難しい。
設計や検討を行う際には、実際の物体の材質感を表現す
ること、つまり物体表面の微妙な凹凸感や色彩を表現す
ることが要求される。物体表面の凹凸を表現する技法と
してディスプレースメントマッピングが知られている
が、この技法では、凹凸を如何に付与するかという情報
を得ることが難しい。
【０００６】従来の画像処理装置が、特開平３−２７１
８７７号公報に記載されている。該公報に記載の画像処
理装置は、物体表面に所望の凹凸、色、或いは模様を付
与して表示する装置であり、前記Ｚ値を有するマッピン
グ・パターンデータを備えている。画像処理装置では、
Ｚ値に従って各画素を持ち上げ又は押し下げることによ
って、３次元図形の表面に凹凸を付与し、マッピングパ
ターンにおける各画素の色を色マッピング部で参照する
ことによって、３次元図形の表面に色、或いは模様を付
与する。しかし、凹凸を付与する処理が極めて複雑で、
ポリゴン数も極端に増大するため、処理速度が遅い。
８７７号公報に記載されている。該公報に記載の画像処
理装置は、物体表面に所望の凹凸、色、或いは模様を付
与して表示する装置であり、前記Ｚ値を有するマッピン
グ・パターンデータを備えている。画像処理装置では、
Ｚ値に従って各画素を持ち上げ又は押し下げることによ
って、３次元図形の表面に凹凸を付与し、マッピングパ
ターンにおける各画素の色を色マッピング部で参照する
ことによって、３次元図形の表面に色、或いは模様を付
与する。しかし、凹凸を付与する処理が極めて複雑で、
ポリゴン数も極端に増大するため、処理速度が遅い。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】例えば、上記公報に記
載の画像処理装置をグローシェーディングで実現する際
には、物体表面に凹凸を付与するディスプレースメント
マッピング処理と、この処理によって増大するポリゴン
の輝度計算処理とが、負荷を重くする。高速動作を実現
するには、前述のように、ディスプレースメントマッピ
ング及び輝度計算を複数並列して処理する必要がある。
このため、回路規模がグローシェーディングに比較して
大幅に増大する。
載の画像処理装置をグローシェーディングで実現する際
には、物体表面に凹凸を付与するディスプレースメント
マッピング処理と、この処理によって増大するポリゴン
の輝度計算処理とが、負荷を重くする。高速動作を実現
するには、前述のように、ディスプレースメントマッピ
ング及び輝度計算を複数並列して処理する必要がある。
このため、回路規模がグローシェーディングに比較して
大幅に増大する。
【０００８】例えば、テレビゲーム等で用いられる３次
元画像処理では、操作者のキー操作で入力される情報に
対応して、物体をリアルに且つ違和感なくリアルタイム
で動作させる必要がある。しかし、上記従来の画像処理
装置の活用範囲は、グローシェーディング及びフォンシ
ェーディング技法と同様に、処理速度が比較的問題視さ
れない静止画等においてのみである。
元画像処理では、操作者のキー操作で入力される情報に
対応して、物体をリアルに且つ違和感なくリアルタイム
で動作させる必要がある。しかし、上記従来の画像処理
装置の活用範囲は、グローシェーディング及びフォンシ
ェーディング技法と同様に、処理速度が比較的問題視さ
れない静止画等においてのみである。
【０００９】本発明は、上記に鑑み、画像表現をリアル
に且つ高速に処理することができ、しかもできるだけ簡
素な回路構成から成る画像処理装置を提供することを目
的とする。本発明は更に、画像表現をリアルに且つ高速
に処理することができる画像処理方法を提供することを
目的とする。
に且つ高速に処理することができ、しかもできるだけ簡
素な回路構成から成る画像処理装置を提供することを目
的とする。本発明は更に、画像表現をリアルに且つ高速
に処理することができる画像処理方法を提供することを
目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の画像処理装置は、複数のポリゴンの集合で
近似した３次元物体を座標変換する座標変換手段と、前
記座標変換手段からの変換データに基づいて各ポリゴン
の状態を判定し、ポリゴンが一定条件を満たしたときに
該ポリゴンを更に分割するポリゴン分割手段と、３次元
物体に光が照射された状態における前記分割ポリゴンの
各頂点の輝度を算出する輝度算出手段と、前記輝度算出
手段で算出された輝度データを含む画像情報に従って３
次元画像を画面表示する表示制御手段とを備えることを
特徴とする。
に、本発明の画像処理装置は、複数のポリゴンの集合で
近似した３次元物体を座標変換する座標変換手段と、前
記座標変換手段からの変換データに基づいて各ポリゴン
の状態を判定し、ポリゴンが一定条件を満たしたときに
該ポリゴンを更に分割するポリゴン分割手段と、３次元
物体に光が照射された状態における前記分割ポリゴンの
各頂点の輝度を算出する輝度算出手段と、前記輝度算出
手段で算出された輝度データを含む画像情報に従って３
次元画像を画面表示する表示制御手段とを備えることを
特徴とする。
【００１１】本発明の画像処理装置では、ポリゴンが一
定条件を満たしたとき、即ちポリゴン内の輝度変化が大
きい可能性があるときにのみポリゴンを細分化し、分割
ポリゴンにおける各頂点の輝度計算を行い、算出された
輝度データを含む画像情報に従って３次元画像を表示す
ることができる。このため、リアルな画像表現を高速処
理することができ、しかも該処理が実現可能な画像処理
装置を、簡素な回路構成で得ることができる。
定条件を満たしたとき、即ちポリゴン内の輝度変化が大
きい可能性があるときにのみポリゴンを細分化し、分割
ポリゴンにおける各頂点の輝度計算を行い、算出された
輝度データを含む画像情報に従って３次元画像を表示す
ることができる。このため、リアルな画像表現を高速処
理することができ、しかも該処理が実現可能な画像処理
装置を、簡素な回路構成で得ることができる。
【００１２】ここで、表示制御手段は、表示制御手段
は、拡大／縮小計算したバンプマッピングアドレスに対
応するバンプデータを備えるバンプデータ格納部と、色
データを含むテクスチャデータを備えるテクスチャデー
タ格納部と、前記分割ポリゴンの表面における各輝度、
前記バンプデータ及びテクスチャデータに基づいて、ポ
リゴン表面におけるバンプを表現するデータを生成する
データ生成手段とを備えることが好ましい。この場合、
分割したポリゴン内におけるピクセルの輝度をバンプデ
ータに従って揺らすことにより、微妙な輝度変化を表現
することができる。
は、拡大／縮小計算したバンプマッピングアドレスに対
応するバンプデータを備えるバンプデータ格納部と、色
データを含むテクスチャデータを備えるテクスチャデー
タ格納部と、前記分割ポリゴンの表面における各輝度、
前記バンプデータ及びテクスチャデータに基づいて、ポ
リゴン表面におけるバンプを表現するデータを生成する
データ生成手段とを備えることが好ましい。この場合、
分割したポリゴン内におけるピクセルの輝度をバンプデ
ータに従って揺らすことにより、微妙な輝度変化を表現
することができる。
【００１３】更に好ましくは、ポリゴン分割手段は、予
め定められた基準値を有しており、ポリゴンの各辺の長
さを該基準値と比較し、長さが基準値を超えた場合に一
定条件が満足したと判定して、長さが基準値内に納まる
までポリゴンの分割を繰り返し行う。この場合、分割が
必要なポリゴンを簡便に判定することができる。
め定められた基準値を有しており、ポリゴンの各辺の長
さを該基準値と比較し、長さが基準値を超えた場合に一
定条件が満足したと判定して、長さが基準値内に納まる
までポリゴンの分割を繰り返し行う。この場合、分割が
必要なポリゴンを簡便に判定することができる。
【００１４】或いは、これに代えて、ポリゴン分割手段
は、予め定められた基準値を有しており、ポリゴンの各
頂点が接する面における法線ベクトルを平均し、その平
均単位法線ベクトル相互間の角度要素を算出して前記基
準値と比較し、角度要素が基準値を超えた場合に一定条
件が満足したと判定して、角度要素が基準値内に納まる
までポリゴンの分割を繰り返し行うことも好ましい態様
である。この場合、分割が必要なポリゴンを簡便に判定
することができる。
は、予め定められた基準値を有しており、ポリゴンの各
頂点が接する面における法線ベクトルを平均し、その平
均単位法線ベクトル相互間の角度要素を算出して前記基
準値と比較し、角度要素が基準値を超えた場合に一定条
件が満足したと判定して、角度要素が基準値内に納まる
までポリゴンの分割を繰り返し行うことも好ましい態様
である。この場合、分割が必要なポリゴンを簡便に判定
することができる。
【００１５】好適には、表示制御手段が、ポリゴン分割
を含む各種処理手順をプログラム化して記録した記録媒
体を備え、座標変換手段、ポリゴン分割手段及び輝度算
出手段が、記録媒体から読み込まれる処理プログラムに
従って処理を実行する。この場合、回路構成の一層の簡
素化が可能になる。
を含む各種処理手順をプログラム化して記録した記録媒
体を備え、座標変換手段、ポリゴン分割手段及び輝度算
出手段が、記録媒体から読み込まれる処理プログラムに
従って処理を実行する。この場合、回路構成の一層の簡
素化が可能になる。
【００１６】また、本発明の画像処理方法は、複数のポ
リゴンの集合で近似した３次元物体を座標変換する座標
変換処理と、前記座標変換処理による変換データに基づ
いて各ポリゴンの状態を判定し、ポリゴンが一定条件を
満たしたときに該ポリゴンを更に分割するポリゴン分割
処理と、３次元物体に光が照射された状態における前記
分割ポリゴンの各頂点の輝度を算出する輝度算出処理
と、前記輝度算出処理で算出された輝度データを含む画
像情報に従って３次元画像を画面表示する表示制御処理
とを含むことを特徴とする。
リゴンの集合で近似した３次元物体を座標変換する座標
変換処理と、前記座標変換処理による変換データに基づ
いて各ポリゴンの状態を判定し、ポリゴンが一定条件を
満たしたときに該ポリゴンを更に分割するポリゴン分割
処理と、３次元物体に光が照射された状態における前記
分割ポリゴンの各頂点の輝度を算出する輝度算出処理
と、前記輝度算出処理で算出された輝度データを含む画
像情報に従って３次元画像を画面表示する表示制御処理
とを含むことを特徴とする。
【００１７】上記画像処理方法では、ポリゴン内の輝度
変化が大きい可能性があるときにのみポリゴンを細分化
し、分割ポリゴンにおける各頂点で輝度計算を行い、算
出輝度データを含む画像情報に従って３次元画像を表示
するので、リアルな画像表現を高速処理することができ
る。
変化が大きい可能性があるときにのみポリゴンを細分化
し、分割ポリゴンにおける各頂点で輝度計算を行い、算
出輝度データを含む画像情報に従って３次元画像を表示
するので、リアルな画像表現を高速処理することができ
る。
【００１８】
【発明の実施の形態】図面を参照して本発明を更に詳細
に説明する。図１は、本発明の第１実施形態例に係る画
像処理装置を示すシステムブロック図である。画像処理
装置は、ポリゴンの分割処理を基本とするジオメトリ部
１１と、バンプマッピング処理を基本とするレンダリン
グ部１２とを備える。バンプマッピングとは、対象とな
る物体（オブジェクト）の表面に凹凸感（バンプ）を付
与する技法であり、物体を凹凸させずにその凹凸情報
（バンプデータ）に従って法線ベクトルを揺らすことに
より、単純な物体表面を凹凸形状に見せる。
に説明する。図１は、本発明の第１実施形態例に係る画
像処理装置を示すシステムブロック図である。画像処理
装置は、ポリゴンの分割処理を基本とするジオメトリ部
１１と、バンプマッピング処理を基本とするレンダリン
グ部１２とを備える。バンプマッピングとは、対象とな
る物体（オブジェクト）の表面に凹凸感（バンプ）を付
与する技法であり、物体を凹凸させずにその凹凸情報
（バンプデータ）に従って法線ベクトルを揺らすことに
より、単純な物体表面を凹凸形状に見せる。
【００１９】ジオメトリ部１１内の各処理について説明
する。ジオメトリ部１１は、座標変換部１４、ポリゴン
分割部１６、輝度計算部１８及びスクリーン投影部１９
を備える。
する。ジオメトリ部１１は、座標変換部１４、ポリゴン
分割部１６、輝度計算部１８及びスクリーン投影部１９
を備える。
【００２０】座標変換部１４は、複数のポリゴンの集合
で近似した３次元物体を座標変換する機能を有し、ポリ
ゴンにおける各頂点のデータとしての３次元座標、平均
単位法線ベクトル、及びテクスチャマッピングアドレス
を有するポリゴンデータ１３を入力し、回転、拡大、縮
小或いは移動などの座標変換を実行する。ポリゴン分割
部１６は、座標変換部１４から送られたポリゴンにおけ
る各辺の長さを、分割値指定１５で定義された基準値と
比較して、各辺の長さが基準値内に納まるまでポリゴン
の分割を繰り返す。
で近似した３次元物体を座標変換する機能を有し、ポリ
ゴンにおける各頂点のデータとしての３次元座標、平均
単位法線ベクトル、及びテクスチャマッピングアドレス
を有するポリゴンデータ１３を入力し、回転、拡大、縮
小或いは移動などの座標変換を実行する。ポリゴン分割
部１６は、座標変換部１４から送られたポリゴンにおけ
る各辺の長さを、分割値指定１５で定義された基準値と
比較して、各辺の長さが基準値内に納まるまでポリゴン
の分割を繰り返す。
【００２１】ここで、ポリゴン分割時に必要な計算式に
ついて説明する。図２はポリゴンの辺の長さを示す図で
ある。空間座標を夫々Ｘ，Ｙ，Ｚとし、ポリゴンの各頂
点を夫々Ｐ0(X0,Y0,Z0)、Ｐ1(X1,Y1,Z1)、Ｐ2(X2,Y2,
Z2)とするとき、ポリゴンにおける各辺の長さＬｎｍ
（但しｎｍ=０１,１２,２０）は、次式（１）で求ま
る。
ついて説明する。図２はポリゴンの辺の長さを示す図で
ある。空間座標を夫々Ｘ，Ｙ，Ｚとし、ポリゴンの各頂
点を夫々Ｐ0(X0,Y0,Z0)、Ｐ1(X1,Y1,Z1)、Ｐ2(X2,Y2,
Z2)とするとき、ポリゴンにおける各辺の長さＬｎｍ
（但しｎｍ=０１,１２,２０）は、次式（１）で求ま
る。
【００２２】
【数１】
【００２３】式（１）における ｜Ｘｎ−Ｘｍ｜,｜Ｙｎ−Ｙｍ｜,｜Ｚｎ−Ｚｍ｜ は、各辺の長さのＸ，Ｙ，Ｚ成分を夫々表すが、計算が
複雑であるため、式（１）を簡略化し、次式（２）に示
すように、Ｘ，Ｙ，Ｚ成分の内で一番長いものを、ポリ
ゴンにおける各辺の長さとして選択する。
複雑であるため、式（１）を簡略化し、次式（２）に示
すように、Ｘ，Ｙ，Ｚ成分の内で一番長いものを、ポリ
ゴンにおける各辺の長さとして選択する。
【００２４】
【数２】
【００２５】また、空間座標をＸ，Ｙ，Ｚとし、テクス
チャマッピングアドレスの縦方向成分及び横方向成分を
夫々Ｕ,Ｖとし、平均単位法線ベクトルのＸ，Ｙ，Ｚ成
分を夫々Ｎｘ，Ｎｙ，Ｎｚとし、ポリゴンにおける各頂
点をＰｎ（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ，Ｕｎ，Ｖｎ，Ｎｘｎ，Ｎ
ｙｎ，Ｎｚｎ(但しｎ＝０，１，２)）とする。このと
き、ポリゴン各辺の中点Ｐｎｍ（Ｘｎｍ，Ｙｎｍ，Ｚｎ
ｍ，Ｕｎｍ，Ｖｎｍ，Ｎｘｎｍ，Ｎｙｎｍ，Ｎｚｎｍ
(但しｎｍ＝０１，１２，２０)）における各成分は、次
式（３）で求まる。
チャマッピングアドレスの縦方向成分及び横方向成分を
夫々Ｕ,Ｖとし、平均単位法線ベクトルのＸ，Ｙ，Ｚ成
分を夫々Ｎｘ，Ｎｙ，Ｎｚとし、ポリゴンにおける各頂
点をＰｎ（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ，Ｕｎ，Ｖｎ，Ｎｘｎ，Ｎ
ｙｎ，Ｎｚｎ(但しｎ＝０，１，２)）とする。このと
き、ポリゴン各辺の中点Ｐｎｍ（Ｘｎｍ，Ｙｎｍ，Ｚｎ
ｍ，Ｕｎｍ，Ｖｎｍ，Ｎｘｎｍ，Ｎｙｎｍ，Ｎｚｎｍ
(但しｎｍ＝０１，１２，２０)）における各成分は、次
式（３）で求まる。
【００２６】
【数３】
【００２７】輝度計算部１８は、３次元物体に光が照射
された状態における分割ポリゴンの各頂点の輝度を算出
する機能を有しており、ポリゴン分割部１６から送られ
るポリゴンと光源指定１７で指定された点光源（又は平
行光源）との間の距離、及び、光源指定１７で指定され
た法線ベクトルの角度から、ポリゴンにおける各頂点の
輝度を算出する。スクリーン投影部１９は、輝度計算部
１８で得られたポリゴンを、視点から見たスクリーンに
投影する機能を有する。
された状態における分割ポリゴンの各頂点の輝度を算出
する機能を有しており、ポリゴン分割部１６から送られ
るポリゴンと光源指定１７で指定された点光源（又は平
行光源）との間の距離、及び、光源指定１７で指定され
た法線ベクトルの角度から、ポリゴンにおける各頂点の
輝度を算出する。スクリーン投影部１９は、輝度計算部
１８で得られたポリゴンを、視点から見たスクリーンに
投影する機能を有する。
【００２８】次に、レンダリング部１２内の各処理につ
いて説明する。レンダリング部１２は、隠面消去部２
１、テクスチャマッピング部２３、及びバンプマッピン
グ部２５を備える。
いて説明する。レンダリング部１２は、隠面消去部２
１、テクスチャマッピング部２３、及びバンプマッピン
グ部２５を備える。
【００２９】隠面消去部２１は、視点から見えない画像
部分を表示しないように制限する機能を備え、スクリー
ン座標、輝度及びテクスチャマッピングアドレスを有す
るポリゴンを、スクリーン投影部１９から各頂点データ
として入力し、各頂点データを補間してポリゴン内のデ
ータ（以下、ピクセルデータと呼ぶ）を求める。隠面消
去部２１は更に、求めたピクセルデータのＺ値を、Ｚバ
ッファ２０に格納されている以前のＺ値と比較して、可
視に関する値か否かを判定する。この結果、可視に関す
る値であればＺバッファ２０のＺ値を更新してピクセル
データを有効にし、また、不可視に関する値であればそ
のピクセルデータを破棄する。
部分を表示しないように制限する機能を備え、スクリー
ン座標、輝度及びテクスチャマッピングアドレスを有す
るポリゴンを、スクリーン投影部１９から各頂点データ
として入力し、各頂点データを補間してポリゴン内のデ
ータ（以下、ピクセルデータと呼ぶ）を求める。隠面消
去部２１は更に、求めたピクセルデータのＺ値を、Ｚバ
ッファ２０に格納されている以前のＺ値と比較して、可
視に関する値か否かを判定する。この結果、可視に関す
る値であればＺバッファ２０のＺ値を更新してピクセル
データを有効にし、また、不可視に関する値であればそ
のピクセルデータを破棄する。
【００３０】テクスチャマッピング部２３は、隠面消去
部２１を経由したピクセルデータのテクスチャマッピン
グアドレスに、対応するテクスチャデータ２２を貼り付
ける機能を有する。バンプマッピング部２５は、バンプ
の拡大／縮小計算した後に、バンプマッピングアドレス
に対応するバンプデータ２４を読み取り、強弱計算して
輝度を揺らす。
部２１を経由したピクセルデータのテクスチャマッピン
グアドレスに、対応するテクスチャデータ２２を貼り付
ける機能を有する。バンプマッピング部２５は、バンプ
の拡大／縮小計算した後に、バンプマッピングアドレス
に対応するバンプデータ２４を読み取り、強弱計算して
輝度を揺らす。
【００３１】ここで、バンプマッピングに必要な計算式
について説明する。バンプマッピングアドレスの縦方向
成分及び横方向成分を夫々Ｕｂ，Ｖｂとし、バンプに対
する拡大／縮小率のＵｂ，Ｖｂ成分を夫々Ｕｂscale、
Ｖｂscaleとし、出力するバンプマッピングアドレスを
Ｕｂ’，Ｖｂ’とするとき、バンプの拡大／縮小計算は
次式（４）で求まる。
について説明する。バンプマッピングアドレスの縦方向
成分及び横方向成分を夫々Ｕｂ，Ｖｂとし、バンプに対
する拡大／縮小率のＵｂ，Ｖｂ成分を夫々Ｕｂscale、
Ｖｂscaleとし、出力するバンプマッピングアドレスを
Ｕｂ’，Ｖｂ’とするとき、バンプの拡大／縮小計算は
次式（４）で求まる。
【００３２】
【数４】
【００３３】バンプマッピングアドレスＵｂ’，Ｖｂ’
に対応するバンプデータをＢｕｍｐとし、バンプの強弱
率をＢｐとし、強弱計算後のバンプデータをＢｕｍｐ’
とするとき、このバンプデータは次式（５）で求まる。
に対応するバンプデータをＢｕｍｐとし、バンプの強弱
率をＢｐとし、強弱計算後のバンプデータをＢｕｍｐ’
とするとき、このバンプデータは次式（５）で求まる。
【００３４】
【数５】
【００３５】バンプマッピング部２５を経たピクセルデ
ータは、フレームバッファ２６に一旦格納された後に、
ＣＲＴ２７に出力される。
ータは、フレームバッファ２６に一旦格納された後に、
ＣＲＴ２７に出力される。
【００３６】次に、本実施形態例に係る画像処理装置の
動作を説明する。図３は画像処理装置全体の動作を示す
フローチャートである。まず、ステップＳ１８で、各頂
点のデータとして、３次元座標、平均単位法線ベクトル
及びテクスチャマッピングアドレスを有するポリゴンを
入力する。次いで、入力したポリゴンを座標変換し、ポ
リゴン内の輝度の変化量が大きい可能性があるときにポ
リゴンを更に分割する（ステップＳ１９、Ｓ２０）。
動作を説明する。図３は画像処理装置全体の動作を示す
フローチャートである。まず、ステップＳ１８で、各頂
点のデータとして、３次元座標、平均単位法線ベクトル
及びテクスチャマッピングアドレスを有するポリゴンを
入力する。次いで、入力したポリゴンを座標変換し、ポ
リゴン内の輝度の変化量が大きい可能性があるときにポ
リゴンを更に分割する（ステップＳ１９、Ｓ２０）。
【００３７】また、ステップＳ２１で、ポリゴンと光源
指定で指定された点光源（又は平行光源）との間の距
離、及び法線ベクトルの角度の関係から、ポリゴンの各
頂点の輝度を算出し、ステップＳ２２で、視点から見た
スクリーンにポリゴンを投影する。次いで、ステップＳ
２３では、ポリゴン内の各ピクセルデータにおけるＺ値
を、Ｚバッファ２０に格納されるそれ以前のＺ値と比較
することによって可視か否かを判定する。この際に、可
視であればＺバッファ２０におけるＺ値を更新してピク
セルデータを有効とし、不可視であればピクセルデータ
を破棄する。
指定で指定された点光源（又は平行光源）との間の距
離、及び法線ベクトルの角度の関係から、ポリゴンの各
頂点の輝度を算出し、ステップＳ２２で、視点から見た
スクリーンにポリゴンを投影する。次いで、ステップＳ
２３では、ポリゴン内の各ピクセルデータにおけるＺ値
を、Ｚバッファ２０に格納されるそれ以前のＺ値と比較
することによって可視か否かを判定する。この際に、可
視であればＺバッファ２０におけるＺ値を更新してピク
セルデータを有効とし、不可視であればピクセルデータ
を破棄する。
【００３８】次いで、ステップＳ２４で、ピクセルデー
タにおけるテクスチャマッピングアドレスに、対応する
テクスチャデータを貼り付け、ステップＳ２５で、バン
プデータを読み取ってピクセルの輝度を揺らし、フレー
ムバッファ２６に出力する（ステップＳ２６）。更に、
ステップＳ２７では、ポリゴン内の全てのピクセル処理
が終了したか否かを判定し、終了しなければステップＳ
２３に戻って処理を繰り返し、終了すればステップＳ２
８に進み、分割したポリゴン全ての処理が終了したか否
かを判定する。この結果、終了しなければステップＳ２
１に戻って処理を繰り返し、そうでなければ処理を終了
する。以上の各ステップでは、ステップＳ１８〜Ｓ２３
がポリゴン単位で処理され、ステップＳ２４及びＳ２５
がピクセル単位で処理される。
タにおけるテクスチャマッピングアドレスに、対応する
テクスチャデータを貼り付け、ステップＳ２５で、バン
プデータを読み取ってピクセルの輝度を揺らし、フレー
ムバッファ２６に出力する（ステップＳ２６）。更に、
ステップＳ２７では、ポリゴン内の全てのピクセル処理
が終了したか否かを判定し、終了しなければステップＳ
２３に戻って処理を繰り返し、終了すればステップＳ２
８に進み、分割したポリゴン全ての処理が終了したか否
かを判定する。この結果、終了しなければステップＳ２
１に戻って処理を繰り返し、そうでなければ処理を終了
する。以上の各ステップでは、ステップＳ１８〜Ｓ２３
がポリゴン単位で処理され、ステップＳ２４及びＳ２５
がピクセル単位で処理される。
【００３９】ここで、ポリゴン分割処理を図４及び図５
を参照して説明する。図４は、図３のステップＳ２０に
おけるポリゴン分割時のサブルーチンを示すフローチャ
ートである。図５はポリゴン分割時の具体例を示す模式
図であり、(a)はポリゴンの３辺（Ｌ01，Ｌ12，Ｌ20）
が全て規準値Ｌより大きい場合、(b)はポリゴンの辺Ｌ
01，Ｌ12／Ｌ12,Ｌ20／Ｌ20,Ｌ01の内の２辺が規準値Ｌ
より大きいときのＬ20,Ｌ01＞Ｌの場合、(c)はポリゴン
の辺Ｌ01，Ｌ12,Ｌ20の内の１辺が規準値Ｌより大きい
ときのＬ12＞Ｌの場合である。
を参照して説明する。図４は、図３のステップＳ２０に
おけるポリゴン分割時のサブルーチンを示すフローチャ
ートである。図５はポリゴン分割時の具体例を示す模式
図であり、(a)はポリゴンの３辺（Ｌ01，Ｌ12，Ｌ20）
が全て規準値Ｌより大きい場合、(b)はポリゴンの辺Ｌ
01，Ｌ12／Ｌ12,Ｌ20／Ｌ20,Ｌ01の内の２辺が規準値Ｌ
より大きいときのＬ20,Ｌ01＞Ｌの場合、(c)はポリゴン
の辺Ｌ01，Ｌ12,Ｌ20の内の１辺が規準値Ｌより大きい
ときのＬ12＞Ｌの場合である。
【００４０】まず、ステップＳ２９では、３次元座標、
平均単位法線ベクトル、及びテクスチャマッピングアド
レスを各頂点のデータとして有するポリゴンを入力し、
ステップＳ３０で、ポリゴンの各辺の長さを算出する。
次いで、ステップＳ３１で、ポリゴンの各辺の長さと基
準値Ｌとを比較し、３辺が全て基準値Ｌを超えていれ
ば、ステップＳ３２で、ポリゴンにおける３辺を夫々２
等分して４分割（図５(a)）する。また、２辺のみが基
準値Ｌを超えていれば、ステップＳ３３で、ポリゴンに
おける上記２辺を夫々２等分して３分割（図５(b)）す
る。更に、１辺のみが基準値Ｌを超えていれば、ステッ
プＳ３４で、ポリゴンにおける上記１辺を２等分してポ
リゴンを２分割（図５(c)）する。ステップＳ３２〜３
４は夫々、処理終了後にステップＳ３０に戻り、ポリゴ
ンの３辺全てが基準値Ｌ内に納まるまで処理を繰り返し
実行する。
平均単位法線ベクトル、及びテクスチャマッピングアド
レスを各頂点のデータとして有するポリゴンを入力し、
ステップＳ３０で、ポリゴンの各辺の長さを算出する。
次いで、ステップＳ３１で、ポリゴンの各辺の長さと基
準値Ｌとを比較し、３辺が全て基準値Ｌを超えていれ
ば、ステップＳ３２で、ポリゴンにおける３辺を夫々２
等分して４分割（図５(a)）する。また、２辺のみが基
準値Ｌを超えていれば、ステップＳ３３で、ポリゴンに
おける上記２辺を夫々２等分して３分割（図５(b)）す
る。更に、１辺のみが基準値Ｌを超えていれば、ステッ
プＳ３４で、ポリゴンにおける上記１辺を２等分してポ
リゴンを２分割（図５(c)）する。ステップＳ３２〜３
４は夫々、処理終了後にステップＳ３０に戻り、ポリゴ
ンの３辺全てが基準値Ｌ内に納まるまで処理を繰り返し
実行する。
【００４１】次に、バンプマッピング処理について説明
する。図６は、図３のステップＳ２５におけるバンプマ
ッピングに関するサブルーチンを示すフローチャートで
ある。
する。図６は、図３のステップＳ２５におけるバンプマ
ッピングに関するサブルーチンを示すフローチャートで
ある。
【００４２】まず、ステップＳ３５で、テクスチャマッ
ピングアドレス及び輝度を入力し、ステップＳ３６で、
テクスチャマッピングに対応するテクスチャデータを読
み取り、ステップＳ３７で、テクスチャマッピングアド
レスからバンプマッピングアドレスに変換する。次い
で、ステップＳ３８で、バンプの拡大／縮小計算を実行
し、ステップＳ３９で、バンプマッピングアドレスに対
応するバンプデータを読み取り、ステップＳ４０で、バ
ンプの強弱を計算する。更に、ステップＳ４１で、輝度
をバンプデータに従って揺らし、ステップＳ４２で、テ
クスチャデータ（色データＲ,Ｇ,Ｂ）に輝度情報を掛け
合わせる。
ピングアドレス及び輝度を入力し、ステップＳ３６で、
テクスチャマッピングに対応するテクスチャデータを読
み取り、ステップＳ３７で、テクスチャマッピングアド
レスからバンプマッピングアドレスに変換する。次い
で、ステップＳ３８で、バンプの拡大／縮小計算を実行
し、ステップＳ３９で、バンプマッピングアドレスに対
応するバンプデータを読み取り、ステップＳ４０で、バ
ンプの強弱を計算する。更に、ステップＳ４１で、輝度
をバンプデータに従って揺らし、ステップＳ４２で、テ
クスチャデータ（色データＲ,Ｇ,Ｂ）に輝度情報を掛け
合わせる。
【００４３】次に、第２実施形態例における画像処理装
置について説明する。図７はポリゴンにおける各辺の状
態を示す模式図である。本実施形態例における構成及び
動作は、第１実施形態例におけるポリゴン分割部１６以
外は同様であるので、ここでは機能が異なるポリゴン分
割部１６に関してのみ説明する。
置について説明する。図７はポリゴンにおける各辺の状
態を示す模式図である。本実施形態例における構成及び
動作は、第１実施形態例におけるポリゴン分割部１６以
外は同様であるので、ここでは機能が異なるポリゴン分
割部１６に関してのみ説明する。
【００４４】本実施形態例におけるポリゴン分割部１６
（図１参照）は、ポリゴン分割計算を第１実施形態例の
場合と同様に行う。また、本実施形態例における動作
は、第１実施形態例における辺の長さを、単位法線ベク
トル間の角度に置き換えたものと同等である。すなわ
ち、ポリゴン分割部１６は、各頂点に接する面の法線ベ
クトルを平均して大きさを１とした平均単位法線ベクト
ルを入力し、平均単位法線ベクトル間の角度要素を算出
して基準値と比較判定し、角度要素が基準値を超えてい
ればポリゴンを更に分割し、基準値内に納まるまで分割
を繰り返し行う。平均単位法線ベクトルは、座標変換部
１４（図１参照）で算出される。
（図１参照）は、ポリゴン分割計算を第１実施形態例の
場合と同様に行う。また、本実施形態例における動作
は、第１実施形態例における辺の長さを、単位法線ベク
トル間の角度に置き換えたものと同等である。すなわ
ち、ポリゴン分割部１６は、各頂点に接する面の法線ベ
クトルを平均して大きさを１とした平均単位法線ベクト
ルを入力し、平均単位法線ベクトル間の角度要素を算出
して基準値と比較判定し、角度要素が基準値を超えてい
ればポリゴンを更に分割し、基準値内に納まるまで分割
を繰り返し行う。平均単位法線ベクトルは、座標変換部
１４（図１参照）で算出される。
【００４５】ここで、ポリゴンの各頂点の平均単位法線
ベクトル間の角度を求める計算式について説明する。ポ
リゴン各頂点の平均単位法線ベクトルを夫々Ｎｘｎ，Ｎ
ｙｎ，Ｎｚｎとするとき、図７におけるポリゴンの各頂
点の平均単位法線ベクトル間の角度αｎｍ（但し、ｎｍ
＝０１，１２，２０）は次式（６）で求まる。
ベクトル間の角度を求める計算式について説明する。ポ
リゴン各頂点の平均単位法線ベクトルを夫々Ｎｘｎ，Ｎ
ｙｎ，Ｎｚｎとするとき、図７におけるポリゴンの各頂
点の平均単位法線ベクトル間の角度αｎｍ（但し、ｎｍ
＝０１，１２，２０）は次式（６）で求まる。
【００４６】
【数６】
【００４７】式（６）におけるＮｘｎ×Ｎｘｍ、Ｎｙｎ
×Ｎｙｍ、Ｎｚｎ×Ｎｚｍは夫々、Ｘ成分、Ｙ成分、Ｚ
成分相互間における角度を表している。
×Ｎｙｍ、Ｎｚｎ×Ｎｚｍは夫々、Ｘ成分、Ｙ成分、Ｚ
成分相互間における角度を表している。
【００４８】一方、角度を求める方法ではないが、式
（６）以外にも、法線ベクトルの各Ｘ、Ｙ、Ｚ成分相互
間の角度の大きさを算出し、最も大きい角度を選択して
頂点間の角度とする次式（７）を用いることもできる。
（６）以外にも、法線ベクトルの各Ｘ、Ｙ、Ｚ成分相互
間の角度の大きさを算出し、最も大きい角度を選択して
頂点間の角度とする次式（７）を用いることもできる。
【００４９】
【数７】
【００５０】次に、第３実施形態例に係る画像処理装置
について説明する。図８は、この画像処理装置のシステ
ムブロック図である。
について説明する。図８は、この画像処理装置のシステ
ムブロック図である。
【００５１】本画像処理装置は、演算処理部４３を備え
ており、演算処理部４３に、図１の画像処理装置と同様
のポリゴンデータ１３、分割値指定１５、光源指定１
７、バンプデータ２４、Ｚバッファ２０、フレームバッ
ファ２６、テクスチャデータ２２及びＣＲＴ２７が接続
される。演算処理部４３には更に、ポリゴン分割を含む
ジオメトリ処理手順を処理プログラムとして記録した記
録媒体４４が接続される。記録媒体４４は、磁気ディス
ク、半導体メモリ等から構成できる。
ており、演算処理部４３に、図１の画像処理装置と同様
のポリゴンデータ１３、分割値指定１５、光源指定１
７、バンプデータ２４、Ｚバッファ２０、フレームバッ
ファ２６、テクスチャデータ２２及びＣＲＴ２７が接続
される。演算処理部４３には更に、ポリゴン分割を含む
ジオメトリ処理手順を処理プログラムとして記録した記
録媒体４４が接続される。記録媒体４４は、磁気ディス
ク、半導体メモリ等から構成できる。
【００５２】本画像処理装置は、記録媒体４４から処理
プログラムを演算処理部４３に読み込んで、第１実施形
態例におけるジオメトリ部１１内の各処理部（１４、１
６、１８、１９）、及びレンダリング部１２内の各処理
部（２１、２３、２５）と同様の処理を実行する。
プログラムを演算処理部４３に読み込んで、第１実施形
態例におけるジオメトリ部１１内の各処理部（１４、１
６、１８、１９）、及びレンダリング部１２内の各処理
部（２１、２３、２５）と同様の処理を実行する。
【００５３】以上のように、第１〜第３実施形態例にお
ける画像処理装置によると、大きめのポリゴンの中心に
光源の光を照射した場合に、ポリゴンを分割してその各
頂点の輝度計算を行うことにより、ポリゴン内の中心の
みを明るくし、光源から離れるに従って暗くなるような
画像表現ができる。これにより、従来のグローシェーデ
ィングに比較して画質が向上する。また、ポリゴン内の
輝度変化が大きい可能性があるとき、即ち画質が低下す
る可能性があるときには、ポリゴンを細分化して各頂点
で輝度計算できるので、従来のフォンシェーディングに
比較して、画質低下を招くことなく画像処理できる。更
に、ピクセル毎の輝度計算が不要であり、分割したポリ
ゴンにおける各頂点のみ計算すれば良いので、処理速度
が大幅に向上する。
ける画像処理装置によると、大きめのポリゴンの中心に
光源の光を照射した場合に、ポリゴンを分割してその各
頂点の輝度計算を行うことにより、ポリゴン内の中心の
みを明るくし、光源から離れるに従って暗くなるような
画像表現ができる。これにより、従来のグローシェーデ
ィングに比較して画質が向上する。また、ポリゴン内の
輝度変化が大きい可能性があるとき、即ち画質が低下す
る可能性があるときには、ポリゴンを細分化して各頂点
で輝度計算できるので、従来のフォンシェーディングに
比較して、画質低下を招くことなく画像処理できる。更
に、ピクセル毎の輝度計算が不要であり、分割したポリ
ゴンにおける各頂点のみ計算すれば良いので、処理速度
が大幅に向上する。
【００５４】また、第１〜第３実施形態例における画像
処理装置では、従来のディスプレースメントマッピング
に比較し、ポリゴン表面の輝度にバンプデータを掛け合
わせるという単純計算式を通すだけで、バンプを表現で
きる。従って、計算処理が軽くなり、処理速度が大幅に
向上する。
処理装置では、従来のディスプレースメントマッピング
に比較し、ポリゴン表面の輝度にバンプデータを掛け合
わせるという単純計算式を通すだけで、バンプを表現で
きる。従って、計算処理が軽くなり、処理速度が大幅に
向上する。
【００５５】以上、本発明をその好適な実施形態例に基
づいて説明したが、本発明の画像処理装置及び画像処理
方法は、上記実施形態例にのみ限定されるものではな
く、上記実施形態例から種々の修正及び変更を施した画
像処理装置及び画像処理方法も、本発明の範囲に含まれ
る。
づいて説明したが、本発明の画像処理装置及び画像処理
方法は、上記実施形態例にのみ限定されるものではな
く、上記実施形態例から種々の修正及び変更を施した画
像処理装置及び画像処理方法も、本発明の範囲に含まれ
る。
【００５６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像表現をリアルに且つ高速に処理することができ、し
かもできるだけ簡素な回路構成から成る画像処理装置を
得ることができ、また、画像表現をリアルに且つ高速に
処理することができる画像処理方法を得ることができ
る。
画像表現をリアルに且つ高速に処理することができ、し
かもできるだけ簡素な回路構成から成る画像処理装置を
得ることができ、また、画像表現をリアルに且つ高速に
処理することができる画像処理方法を得ることができ
る。
【図１】本発明の第１実施形態例に係る画像処理装置を
示すシステムブロック図である。
示すシステムブロック図である。
【図２】ポリゴンの各辺の長さを示す図である。
【図３】第１実施形態例に係る画像処理装置全体の動作
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
【図４】ポリゴンの分割手順を示すフローチャートであ
る。
る。
【図５】ポリゴンの分割の具体例を示す模式図であり、
(a)はポリゴンの３辺が全て基準値より大きい場合、(b)
はポリゴンの辺の内の２辺が基準値より大きい場合、
(c)はポリゴンの辺の内の１辺が基準値より大きい場合
を夫々示す。
(a)はポリゴンの３辺が全て基準値より大きい場合、(b)
はポリゴンの辺の内の２辺が基準値より大きい場合、
(c)はポリゴンの辺の内の１辺が基準値より大きい場合
を夫々示す。
【図６】バンプマッピング処理を示すフローチャートで
ある。
ある。
【図７】本発明の第２実施形態例におけるポリゴン各辺
の状態を示す模式図である。
の状態を示す模式図である。
【図８】本発明の第３実施形態例に係る画像処理装置を
示すシステムブロック図である。
示すシステムブロック図である。
【図９】ポリゴンを説明するための模式図であり、(a)
は物体表面を分割した状態、(b)は内部頂点の座標を移
動させて曲面を形成した状態、(c)は曲面を三角形に分
割して多数のポリゴンを形成した状態を夫々示す。
は物体表面を分割した状態、(b)は内部頂点の座標を移
動させて曲面を形成した状態、(c)は曲面を三角形に分
割して多数のポリゴンを形成した状態を夫々示す。
１１ ジオメトリ部 １２ レンダリング部 １３ ポリゴンデータ １４ 座標変換部 １５ 分割値指定 １６ ポリゴン分割部 １７ 光源指定 １８ 輝度計算部 １９ スクリーン投影部 ２０ Ｚバッファ ２１ 隠面消去部 ２２ テクスチャデータ ２３ テクスチャマッピング部 ２４ バンプデータ ２５ バンプマッピング部 ２６ フレームバッファ ２７ ＣＲＴ ４３ 演算処理部 ４４ 記録媒体
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年１２月７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
Claims (6)
- 【請求項１】 複数のポリゴンの集合で近似した３次元
物体を座標変換する座標変換手段と、 前記座標変換手段からの変換データに基づいて各ポリゴ
ンの状態を判定し、ポリゴンが一定条件を満たしたとき
に該ポリゴンを更に分割するポリゴン分割手段と、 ３次元物体に光が照射された状態における前記分割ポリ
ゴンの各頂点の輝度を算出する輝度算出手段と、 前記輝度算出手段で算出された輝度データを含む画像情
報に従って３次元画像を画面表示する表示制御手段とを
備えることを特徴とする画像処理装置。 - 【請求項２】 前記表示制御手段は、拡大／縮小計算し
たバンプマッピングアドレスに対応するバンプデータを
備えるバンプデータ格納部と、 色データを含むテクスチャデータを備えるテクスチャデ
ータ格納部と、 前記分割ポリゴンの表面における各輝度、前記バンプデ
ータ及びテクスチャデータに基づいて、ポリゴン表面に
おけるバンプを表現するデータを生成するデータ生成手
段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の画像処
理装置。 - 【請求項３】 前記ポリゴン分割手段は、ポリゴンの各
辺の長さを所定の基準値と比較し、長さが該基準値を超
えた場合に一定条件が満足したと判定することを特徴と
する請求項１に記載の画像処理装置。 - 【請求項４】 前記ポリゴン分割手段は、ポリゴンの各
頂点が接する面における法線ベクトルを平均し、その平
均単位法線ベクトル相互間の角度要素を算出して所定の
基準値と比較し、角度要素が該基準値を超えた場合に一
定条件が満足したと判定することを特徴とする請求項１
に記載の画像処理装置。 - 【請求項５】 前記表示制御手段が、ポリゴン分割を含
む各種処理手順をプログラム化して記録した記録媒体を
備え、前記座標変換手段、前記ポリゴン分割手段及び前
記輝度算出手段が、前記記録媒体から読み込まれる処理
プログラムに従って処理を実行することを特徴とする請
求項１乃至４の内の何れか１項に記載の画像処理装置。 - 【請求項６】 複数のポリゴンの集合で近似した３次元
物体を座標変換する座標変換処理と、 前記座標変換処理による変換データに基づいて各ポリゴ
ンの状態を判定し、ポリゴンが一定条件を満たしたとき
に該ポリゴンを更に分割するポリゴン分割処理と、 ３次元物体に光が照射された状態における前記分割ポリ
ゴンの各頂点の輝度を算出する輝度算出処理と、 前記輝度算出処理で算出された輝度データを含む画像情
報に従って３次元画像を画面表示する表示制御処理とを
含むことを特徴とする画像処理方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31565597A JP3179392B2 (ja) | 1997-11-17 | 1997-11-17 | 画像処理装置及び画像処理方法 |
| US09/184,725 US6246414B1 (en) | 1997-11-17 | 1998-11-02 | Image processing in which polygon is divided |
| EP98121237A EP0917106A2 (en) | 1997-11-17 | 1998-11-06 | Image processing method and apparatus with polygon division |
| TW087118588A TW432293B (en) | 1997-11-17 | 1998-11-06 | Image processing in which polygon is divided |
| KR1019980049091A KR100349483B1 (ko) | 1997-11-17 | 1998-11-16 | 폴리곤이분할되는화상처리 |
| CN98125812A CN1218940A (zh) | 1997-11-17 | 1998-11-17 | 分隔多边形的图象处理 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31565597A JP3179392B2 (ja) | 1997-11-17 | 1997-11-17 | 画像処理装置及び画像処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11149567A true JPH11149567A (ja) | 1999-06-02 |
| JP3179392B2 JP3179392B2 (ja) | 2001-06-25 |
Family
ID=18067994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31565597A Expired - Fee Related JP3179392B2 (ja) | 1997-11-17 | 1997-11-17 | 画像処理装置及び画像処理方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6246414B1 (ja) |
| EP (1) | EP0917106A2 (ja) |
| JP (1) | JP3179392B2 (ja) |
| KR (1) | KR100349483B1 (ja) |
| CN (1) | CN1218940A (ja) |
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