JP2003331318A - Object data generator - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単かつ少ない作業で3次元形状データを構
成する微少要素に適切な色データ、反射特性データを設
定し、色および質感を忠実に再現すること。
【解決手段】 微少要素にあらかじめ色データが設定さ
れた3次元形状データを微少要素選択手段12に入力
し、3次元形状データを構成する微少要素の中で、光が
垂直に入射している微少要素を代表微少要素として選択
する。また、反射特性データ設定手段13により、代表
微少要素に反射特性データを設定する。微少要素グルー
プ化手段14は、代表微少要素の色データと、その周囲
の微少要素の色データとを比較し、色相値がほぼ等しい
場合に同じグループとしてまとめる。データ複製手段1
5は、グループを構成するすべての微少要素に、代表微
少要素に設定されている色データおよび反射特性データ
を複写設定する。生成されたデータは、立体像生成装置
22に送られ、結果出力装置23から出力される。
(57) [Problem] To appropriately set color data and reflection characteristic data for minute elements constituting three-dimensional shape data with simple and small work, and to faithfully reproduce color and texture. SOLUTION: Three-dimensional shape data in which color data is set in advance to minute elements is input to minute element selection means 12, and among minute elements constituting the three-dimensional shape data, minute rays in which light is vertically incident are included. Select an element as a representative microelement. The reflection characteristic data setting means 13 sets the reflection characteristic data for the representative microelement. The microelement grouping means 14 compares the color data of the representative microelement with the color data of the surrounding microelements, and if the hue values are substantially equal, puts them into the same group. Data duplication means 1
Reference numeral 5 copies and sets the color data and the reflection characteristic data set as the representative minute elements in all minute elements constituting the group. The generated data is sent to the stereoscopic image generation device 22 and output from the result output device 23.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、2次元平面に物体
の3次元の像を描画するのに用いるデータを生成する物
体データ生成装置に関し、特に物体表面の色および質感
を忠実に再現する装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an object data generating apparatus for generating data used for drawing a three-dimensional image of an object on a two-dimensional plane, and more particularly to an apparatus for faithfully reproducing the color and texture of the surface of an object. Regarding
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、ワークステーションやパーソナル
コンピュータの高速化により、3次元コンピュータグラ
フィクス(以下、3次元CGと称す)の生成が、高価な
機器を用いなくても行えるようになってきている。その
ため、3次元CGが、映画やCM制作などの分野のほか
にも用いられ始めている。例えば、ネットワーク上に設
けられた、仮想的な店舗や博物館などである。これらネ
ットワーク上に設けられた店舗や博物館では、商品や遺
物(以下、合わせて物体と称す)の3次元CGを作成す
るために、次の作業を行っている。
(1)図14に示すような、実際に存在する取込対象物
体100を、レンジファインダなどの3次元スキャナ本
体101で読み込んだり、その物体の展開図などから、
物体の3次元形状データを生成する。
(2)生成した3次元形状データの表面の色を定めるた
め、図15に示すように、物体をデジタルカメラなどで
撮影し、生成された画像1,2を上記(1)で得た3次
元形状データの各面に割り当て、表面の色データとす
る。2. Description of the Related Art In recent years, the speeding up of workstations and personal computers has made it possible to generate three-dimensional computer graphics (hereinafter referred to as three-dimensional CG) without using expensive equipment. Therefore, three-dimensional CG has begun to be used in fields other than movies and commercial production. For example, it is a virtual store or museum provided on the network. In stores and museums provided on these networks, the following work is performed in order to create a three-dimensional CG of a product or a relic (hereinafter collectively referred to as an object). (1) As shown in FIG. 14, an actually existing capture target object 100 is read by a three-dimensional scanner main body 101 such as a range finder, or from a developed view of the object,
Generate three-dimensional shape data of the object. (2) In order to determine the surface color of the generated three-dimensional shape data, as shown in FIG. 15, the object is photographed by a digital camera or the like, and the generated images 1 and 2 are the three-dimensional obtained in (1) above. It is assigned to each surface of the shape data and used as the surface color data.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし従来の方法で
は、以下の2つの問題が発生する。1つ目は、3次元形
状データの各微少要素(ポリゴンやボクセルなど)に、
物体の反射の仕方を表す反射モデルや、それに付随する
属性値などの、反射特性データを設定する事ができない
問題である。デジタルカメラでは、ある部分が赤い光を
反射もしくは放射している場合、その部分が「赤い」と
して画像を出力する。しかし、その赤い部分がどのよう
な材質であるかまでは記録できない。例えば、その部分
が、赤く塗装された金属なのか、赤く印刷された紙なの
か、それとも、赤く発色する色材をまぜられたプラスチ
ックなのか、判別する事はできない。そのため、各微少
要素に色データを設定することはできるが、反射特性デ
ータは設定できないか、デフォルト設定がそのまま残っ
てしまう。反射特性データが設定されなければ、3次元
CGは生成できない。また、デフォルト設定がそのまま
残る場合では、例えばデフォルト設定が均等拡散であっ
た場合、金属でも他の材質でも、つや消しプラスチック
と同じような反射特性を示す事となり、不自然な結果と
なる。どちらにしても、満足な結果を得る事はできな
い。However, the conventional method has the following two problems. The first is for each minute element (polygon, voxel, etc.) of 3D shape data,
This is a problem in which it is impossible to set reflection characteristic data such as a reflection model representing a reflection method of an object and attribute values accompanying the reflection model. In a digital camera, when a certain part reflects or emits red light, that part outputs an image as "red". However, it is not possible to record what kind of material the red part is made of. For example, it is impossible to determine whether the part is a metal painted in red, a paper printed in red, or a plastic mixed with a coloring material that develops red. Therefore, although color data can be set for each minute element, reflection characteristic data cannot be set or default settings remain. If the reflection characteristic data is not set, the three-dimensional CG cannot be generated. Further, when the default setting remains as it is, for example, when the default setting is uniform diffusion, both the metal and the other material show the reflection characteristic similar to that of the matte plastic, which is an unnatural result. Either way, you will not get a satisfactory result.
【0004】2つ目は、画像を撮影した際の条件が、固
定化して残ってしまう問題である。例えば、ある物体に
対してスポットライトを当てて撮影した場合、光が強く
当たっている部分は、周囲より明るくなる。これを3次
元形状モデルに割り当てて3次元CGを生成すると、こ
の明るくなった部分は、3次元CG生成時の光源設定に
係わらず、明るいまま残ってしまう。つまり、あたかも
物体がはじめから持っていたような模様となってしま
う。The second problem is that the conditions under which an image is taken remain fixed. For example, when an object is photographed with a spotlight, the part where the light is strongly illuminated becomes brighter than the surroundings. When this is assigned to a three-dimensional shape model to generate a three-dimensional CG, this brightened portion remains bright regardless of the light source setting at the time of generating the three-dimensional CG. In other words, it looks as if the object had it from the beginning.
【0005】以上2つの問題は、各微少要素ごとに、そ
の微少要素が位置する部分の材質(以下、微少要素が表
す材質と記述する)に、垂直に光を入射した場合に放つ
色の色データと、その材質の反射特性データを、逐一設
定すれば解決する。しかし、3次元形状データを構成す
る微少要素の数は通常、非常に多く、全ての微少要素に
対して値を設定する作業は、非常に手間のかかる作業で
ある。本発明の目的は、上記問題点に対して、簡単かつ
少ない作業で、3次元形状データを構成する微少要素に
適切な色データおよび反射特性データを設定して、物体
表面の色および質感を忠実に再現する事である。The above two problems are, for each microelement, the color of the color emitted when light is vertically incident on the material of the portion where the microelement is located (hereinafter referred to as the material represented by the microelement). It is possible to solve by setting the data and the reflection characteristic data of the material one by one. However, the number of minute elements forming the three-dimensional shape data is usually very large, and the work of setting values for all the minute elements is a very troublesome operation. The object of the present invention is to solve the above problems by setting appropriate color data and reflection characteristic data for minute elements that constitute the three-dimensional shape data with a simple and little work so as to faithfully match the color and texture of the object surface. It is to reproduce.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、複数の微少要素で構成される3
次元形状データと、微少要素に設定された色データと反
射特性データに従って、2次元平面に、物体の立体的な
像を描画するのに用いるデータを生成する物体データ生
成装置10において、図1に示すように、微少要素にあ
らかじめ色データが設定された3次元形状データを入力
する3次元形状データ入力手段11と、該3次元形状デ
ータを構成する微少要素の中で、光が垂直に入射してい
る微少要素を代表微少要素として選択する微少要素選択
手段12と、該代表微少要素に、反射特性データを設定
する反射特性データ設定手段13と、代表微少要素の色
データと、その周囲の微少要素の色データとを比較し、
色相値がほぼ等しい場合には、同じグループとしてまと
める微少要素グループ化手段14と、グループを構成す
るすべての微少要素に、代表微少要素に設定されている
色データおよび反射特性データを、複写設定するデータ
複製手段15を設ける。In order to achieve the above-mentioned object, in the present invention, 3 composed of a plurality of minute elements is used.
In the object data generation device 10 for generating data used for drawing a three-dimensional image of an object on a two-dimensional plane according to the dimensional shape data, the color data set for the minute elements, and the reflection characteristic data, as shown in FIG. As shown, the three-dimensional shape data inputting means 11 for inputting the three-dimensional shape data in which the color data is set in advance in the minute elements, and the light entering vertically in the minute elements constituting the three-dimensional shape data A minute element selecting means 12 for selecting a minute element as a representative minute element, a reflection characteristic data setting means 13 for setting reflection characteristic data to the representative minute element, color data of the representative minute element, and a minute amount around the representative minute element. Compare with the color data of the element,
When the hue values are substantially the same, the minute element grouping means 14 that collects the same group, and the color data and the reflection characteristic data set as the representative minute elements are copied and set to all the minute elements that form the group. Data duplication means 15 is provided.
【0007】上記微少要素グループ化手段14は、3次
元形状データを構成する全ての微少要素に設定された色
データの中で最も明るい色データを抽出し、前記代表微
少要素の色データと最も明るい色データを結んだ直線と
前記代表微少要素の色データと黒の色データを結んだ直
線と、最も明るい色データと黒の色データを結んだ直線
の、3つの直線に囲まれた平面に、ほぼ重なるよう位置
する色データを有する微少要素を、同じグループとして
まとめる。また、上記微少要素選択手段12は、3次元
形状データに従って、物体の3次元フレーム像を表示す
る3次元形状データ事前表示手段と、表示された画像の
中の、ある点を指示する位置指定手段をさらに有し、位
置指定手段が指示した位置に微少要素が表示されている
場合、その微少要素を選択された微少要素とする。さら
に、上記微少要素選択手段12は、該3次元形状データ
の中から、複数の微少要素を選択し、該選択された複数
の微少要素のうち、最も彩度が高い色データを有する微
少要素を、代表微少要素とする。The minute element grouping means 14 extracts the brightest color data among the color data set for all the minute elements constituting the three-dimensional shape data, and the brightest color data with the representative minute element color data. On a plane surrounded by three straight lines, a straight line connecting color data, a straight line connecting color data of the representative microelements and black color data, and a straight line connecting the brightest color data and black color data, The minute elements having the color data positioned so as to be almost overlapped are put together in the same group. Further, the minute element selection means 12 is a three-dimensional shape data pre-display means for displaying a three-dimensional frame image of an object according to the three-dimensional shape data, and a position designation means for indicating a certain point in the displayed image. Further, when the minute element is displayed at the position designated by the position designation means, the minute element is set as the selected minute element. Further, the minute element selecting means 12 selects a plurality of minute elements from the three-dimensional shape data, and selects a minute element having color data with the highest saturation from the selected plurality of minute elements. , As a representative minute element.
【0008】上記物体データ生成装置の微少要素グルー
プ化手段14においては、グループ化を行うに際して
は、各微少要素に割り振られている色データを参照す
る。しかし、グループに加えるか否かの判断は、代表微
少要素の色データと、判断を行っている微少要素の色デ
ータの同異によっては行えない。それは、材質の色が光
の当たり具合によって変化し、一つに定まらないためで
ある。ただし、ほとんど全ての物質では、照明条件や観
察条件などが定まれば、取りうる色データを計算する事
ができる。例えば、情報処理学会論文誌、第34巻、第
2号「3次元空間における物体色のリアルな生成とその
評価」によると、不均質物体(プラスチックや樹木の葉
など、ほとんどの物体が該当)の取りうる色は、分光分
布による表記を用いると、次の式1の様に表すことがで
きる。In the minute element grouping means 14 of the object data generating device, when performing grouping, the color data assigned to each minute element is referred to. However, the determination as to whether or not to add to the group cannot be made based on the difference between the color data of the representative minute element and the color data of the minute element being judged. This is because the color of the material changes depending on how the light hits and is not fixed. However, for almost all substances, possible color data can be calculated if the illumination conditions and observation conditions are determined. For example, according to IPSJ Transactions, Vol. 34, No. 2, "Realistic Generation and Evaluation of Object Color in Three-Dimensional Space", inhomogeneous objects (most objects such as plastic and tree leaves are applicable) The possible colors can be expressed as in the following Expression 1 using the notation based on the spectral distribution.
【0009】[0009]
【数1】 [Equation 1]
【0010】以上の式で、右辺の第1項は拡散反射によ
る色を表し、第2項は鏡面反射による色を表す。この様
に、不均質物体では、色は、拡散反射と鏡面反射の和に
よって決定する。また重要なことは、物体の鏡面反射率
Ssは、波長λの関数ではない事である。これは、鏡面
反射の色が、照明光の色と一致することを意味する。以
上のことをふまえて、式1を書き直すと式2となる。In the above equation, the first term on the right side represents the color due to diffuse reflection, and the second term represents the color due to specular reflection. Thus, for an inhomogeneous object, color is determined by the sum of diffuse and specular reflection. Also important is that the specular reflectance Ss of the object is not a function of wavelength λ. This means that the color of specular reflection matches the color of the illumination light. Based on the above, if Equation 1 is rewritten, Equation 2 is obtained.
【0011】[0011]
【数2】 [Equation 2]
【0012】上記式2に従って、不均質物体の色の取り
うる範囲をXYZ色空間に表すと、図2の様となる。こ
のように、不均質物体の色の取りうる範囲は、鏡面反射
の色1、黒色2、物体表面に垂直に光を入射した時の拡
散反射の色3、色1と色3を足し合わせた色6の、4つ
の点に囲まれた平面4になる。このうち、鏡面反射の色
1は光源の色と等しいため、鏡面反射の色1と黒色2を
結ぶ線は、無彩色軸5と重なり合う。従って、平面4は
無彩色軸から放射状に広がる等色相平面の一つに完全に
含まれ、不均質物体の表面の色は、環境条件に係わらず
同じ色相値を持つことがわかる。なお、鏡面反射は、拡
散反射と比較して非常に強度が高い場合が多く、そのた
め色1と色6はほとんど同じ色となる。従って、不均質
物体の色の取りうる範囲は、図3の様に、色1、色2お
よび色3で囲まれた平面7に近似できる。次に、上記文
献によると、不均質物体以外で代表的な物体である、金
属の表面の色は式3で表される。When the range of colors that can be taken by an inhomogeneous object is represented in the XYZ color space according to the above equation 2, it becomes as shown in FIG. In this way, the range of possible colors of an inhomogeneous object is specular reflection color 1, black 2, diffuse reflection color 3 when light is vertically incident on the object surface, and color 1 and color 3 are added together. It becomes a plane 4 surrounded by four points of color 6. Of these, the color 1 of specular reflection is equal to the color of the light source, so the line connecting the color 1 of specular reflection and the black 2 overlaps the achromatic axis 5. Therefore, it can be seen that the plane 4 is completely included in one of the equal hue planes radiating from the achromatic axis, and the surface color of the heterogeneous object has the same hue value regardless of the environmental conditions. Note that specular reflection is often much higher in intensity than diffuse reflection, so that color 1 and color 6 are almost the same color. Therefore, the possible color range of the inhomogeneous object can be approximated to the plane 7 surrounded by the colors 1, 2, and 3, as shown in FIG. Next, according to the above document, the color of the metal surface, which is a representative object other than the inhomogeneous object, is expressed by Equation 3.
【0013】[0013]
【数3】 [Equation 3]
【0014】さらに上記文献によると、任意の物体で
は、F(π/2,λ) =1、つまり金属に水平に照明光
を入射すると、その反射光の色は、入射光と等しくなる
と述べている。この条件をふまえて、式3を書き直すと
式4となる。Further, according to the above-mentioned document, it is stated that, in an arbitrary object, when F (π / 2, λ) = 1, that is, when illumination light is horizontally incident on a metal, the color of the reflected light becomes equal to the incident light. There is. By rewriting Equation 3 based on this condition, Equation 4 is obtained.
【0015】[0015]
【数4】 [Equation 4]
【0016】式4に従って、金属の色の取りうる範囲を
XYZ色空間に表すと、図4の様となる。このように、
金属の色の取りうる範囲は、金属に水平に光を入射した
時の色11、黒色12、金属に水平に光を入射した時の
色13の、3つの点に囲まれた平面14になる。このう
ち、色11は光源の色と等しいため、色11と色12を
結ぶ線は、無彩色軸15と重なり合う。従って、平面1
4は、無彩色軸から放射状に広がる、等色相平面の一つ
に、完全に含まれる。よって、ある金属の表面の色は、
環境条件に係わらず、同じ色相値を持つこととなる。According to the equation (4), the possible range of the metal color is expressed in the XYZ color space as shown in FIG. in this way,
The possible range of the color of the metal is a plane 14 surrounded by three points: a color 11 when light is horizontally incident on the metal, a black 12 and a color 13 when light is horizontally incident on the metal. . Of these, the color 11 is the same as the color of the light source, so the line connecting the colors 11 and 12 overlaps the achromatic axis 15. Therefore, plane 1
4 is completely included in one of the equal hue planes that radiate from the achromatic axis. Therefore, the color of the surface of a certain metal is
It will have the same hue value regardless of the environmental conditions.
【0017】そこで、前記微少要素グループ化手段14
では、代表微少要素が表す材質と、同じ材質を表す微少
要素を抽出するに際しては、両者の色データの色相値を
比較して、ほぼ等しい場合は、同じ材質としてグループ
化している。先に述べた通り、物の大部分を占める不均
質物体や、それ以外の物体で代表的な金属においては、
環境によらず表面の色データの色相値は変化しない。よ
って、この色相値を参照する事によって、同じ材質を表
す微少要素を、取りこぼしがなくグループ化できる。こ
れは、色相値を比較するだけの簡単な計算であるので、
処理を高速に行う事ができる。Therefore, the minute element grouping means 14
Then, when extracting the material represented by the representative minute element and the minute element representing the same material, the hue values of the color data of both are compared, and if they are substantially equal, they are grouped as the same material. As mentioned above, in the case of non-homogeneous objects that occupy most of objects and metals that are typical of other objects,
The hue value of the surface color data does not change regardless of the environment. Therefore, by referring to this hue value, it is possible to group minute elements that represent the same material without omission. This is a simple calculation that just compares the hue values, so
Processing can be performed at high speed.
【0018】さらに本発明の微少要素グループ化手段1
4においては、全微少要素の持つ色データすべてを検索
し、その中でもっとも高明度の色データを抽出する。物
体をデジタルカメラなどで撮影する際には、必ず何らか
の照明が当てられており、それに応じて、物体表面にハ
イライト部分が形成される。ハイライト部分は、照明の
色そのものを表している場合がほとんどである。そのた
め、この色データと黒の色データ、および代表微少要素
の持つ色データを結んで作成された平面は、物体の色の
変化する領域と一致する。従って、ある微少要素が、代
表微少要素と同じ材質を表しているか否かを判定する際
に、この3つのデータで規定される平面に含まれるか否
かを判定すれば、色相値のみを比較するよりも、さらに
正確に判定できる。そのため、取りこぼしが無く、かつ
誤った追加の無い、正確なグループ化を行う事ができ
る。Further, the minute element grouping means 1 of the present invention
In step 4, all the color data of all the minute elements are searched, and the color data with the highest brightness is extracted. When photographing an object with a digital camera or the like, some kind of illumination is always applied, and a highlight portion is formed on the surface of the object accordingly. In most cases, the highlight part represents the color of the lighting itself. Therefore, the plane created by connecting the color data, the black color data, and the color data of the representative microelements matches the area where the color of the object changes. Therefore, when it is determined whether or not a certain minute element represents the same material as the representative minute element, whether or not it is included in the plane defined by these three data, only the hue values are compared. It is possible to make a more accurate determination than to do. Therefore, it is possible to perform accurate grouping without omission and without erroneous addition.
【0019】また、本発明の微少要素選択手段12にお
いては、微少要素を選択する際に、先に入力した3次元
形状データを元に、CRTディスプレイなどの表示手段
に、物体の3次元形状を表した、ワイヤーフレーム像を
表示する。そして、ポインティングデバイスなどの位置
指定手段を用いて、表示された物体のワイヤーフレーム
像中の微少要素を指し示し、選択する。視覚的に作業を
行えるため、操作者の欲する微少要素を簡単に選択する
事ができる。さらに本発明の微少要素選択手段12にお
いては、複数の微少要素を選択し、その中から、最も彩
度の高い色データを有する微少要素を、代表微少要素と
している。不均質物質および金属の両方とも、同じ材料
を表す微少要素でも、その微少要素の環境条件によって
色データが変化する。そのため、一度の選択では、代表
微少要素の条件である、照明の光が垂直に当たっている
部分に位置する微少要素を選択できない可能性がある。
ある1つの材料において、照明の光が垂直に当たってい
る部分は、最も彩度が高くなる部分である。そのため、
代表微少要素を選択するに際しては、複数個の微少要素
を選択させ、その中で最も彩度の高い色データを検索す
る事により、代表微少要素として必要な条件を満たした
微少要素を、代表微少要素とすることができる。Further, in the minute element selection means 12 of the present invention, when selecting a minute element, the three-dimensional shape of the object is displayed on the display means such as a CRT display based on the three-dimensional shape data inputted previously. Display the wireframe image shown. Then, the position specifying means such as a pointing device is used to point and select the minute element in the wire frame image of the displayed object. Since the work can be done visually, it is possible to easily select the minute element desired by the operator. Further, in the minute element selecting means 12 of the present invention, a plurality of minute elements are selected, and the minute element having color data with the highest saturation is selected as the representative minute element. Even in the case of minute elements representing the same material in both heterogeneous substances and metals, color data changes depending on the environmental conditions of the minute elements. Therefore, there is a possibility that a single selection cannot select a micro element located in a portion where the illumination light vertically strikes, which is a condition of the representative micro element.
In a certain material, the part where the illumination light strikes vertically is the part where the saturation is highest. for that reason,
When selecting a representative microelement, select a plurality of microelements and search for the color data with the highest saturation to find a microelement that meets the necessary conditions as a representative microelement. It can be an element.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】図1に本発明の実施例のブロック
図を示す。図1において、点線で囲まれた部分10が物
体データ生成装置であり、点線の枠外の装置は、物体デ
ータ生成装置と共に稼動し、物体の取込みと出力を行う
ものである。取込装置21は、色データ付き3次元形状
データを生成する。取込装置21は、従来から物体の3
次元形状を取得するのに用いられてきた3次元スキャナ
に、色値を付加する機能を追加したものである。取込装
置21により取り込まれた色データ付き3次元形状デー
タは、上記物体データ生成装置10に渡される。1 is a block diagram of an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a portion 10 surrounded by a dotted line is an object data generation device, and devices outside the frame of the dotted line operate together with the object data generation device to capture and output an object. The capture device 21 generates three-dimensional shape data with color data. The capture device 21 has conventionally been an object 3
It is a three-dimensional scanner that has been used to acquire a three-dimensional shape, with a function for adding a color value added. The three-dimensional shape data with color data captured by the capturing device 21 is passed to the object data generating device 10.
【0021】物体データ生成装置10は、前記したよう
に色データ付き3次元形状データ入力手段11と、光が
垂直に入射している微少要素を代表微少要素として選択
する微少要素選択手段12と、該代表微少要素に、反射
特性データを設定する反射特性データ設定手段13と、
代表微少要素の色データと、その周囲の微少要素の色デ
ータとを比較し、色相値がほぼ等しい場合には、同じグ
ループとしてまとめる微少要素グループ化手段14と、
グループを構成するすべての微少要素に、代表微少要素
に設定されている色データおよび反射特性データを、複
写設定するデータ複製手段15から構成され、前記した
ように、グループ化された微小要素に、代表微小要素に
設定されている色データおよび反射特性データを複写設
定し、色データおよび反射特性データ付き3次元形状デ
ータを生成する。上記物体データ生成装置10により設
定された色データおよび反射特性データ付き3次元形状
データは、立体像生成装置22に送られ、3次元CGが
生成される。生成された3次元CGは、CRTディスプ
レイやプリンタ等の結果出力装置23に送られ出力され
る。As described above, the object data generating device 10 includes the three-dimensional shape data inputting means 11 with color data, the microscopic element selecting means 12 for selecting the microscopic element on which light is vertically incident as a representative microscopic element, Reflection characteristic data setting means 13 for setting reflection characteristic data to the representative minute element,
When the hue values of the representative minute elements are compared with the color data of the minute elements around the representative minute elements and the hue values are substantially equal to each other, the minute element grouping means 14 that collects them as the same group,
The data duplication unit 15 is configured to copy and set the color data and the reflection characteristic data set as the representative microelements to all the microelements constituting the group, and as described above, the grouped microelements are The color data and the reflection characteristic data set in the representative minute element are copied and set, and the three-dimensional shape data with the color data and the reflection characteristic data is generated. The three-dimensional shape data with color data and reflection characteristic data set by the object data generation device 10 is sent to the three-dimensional image generation device 22 to generate a three-dimensional CG. The generated three-dimensional CG is sent to and output by the result output device 23 such as a CRT display or a printer.
【0022】上記物体データ生成装置10、立体映像生
成装置22、結果出力装置23等は、CPU、メモリ、
外部記憶装置、キーボード、マウス、CRTディスプレ
イ、プリンタ等の入出力装置、通信制御装置等から構成
されるパソコン等の処理装置で実現することができる。
上記色データおよび反射特性データ付き3次元形状デー
タを生成するためのプログラム、3次元CGを生成する
ためのプログラムや、処理対象となる3次元形状データ
が上記外部記憶装置等に格納され、実行時、該プログラ
ム等がメモリに格納され、上記色データおよび反射特性
データ付き3次元形状データの生成処理、3次元CGの
生成処理等が行われる。The object data generating device 10, the three-dimensional image generating device 22, the result output device 23, etc. are composed of a CPU, a memory,
It can be realized by a processing device such as a personal computer including an external storage device, a keyboard, a mouse, a CRT display, an input / output device such as a printer, and a communication control device.
A program for generating the three-dimensional shape data with the color data and the reflection characteristic data, a program for generating the three-dimensional CG, and the three-dimensional shape data to be processed are stored in the external storage device, etc. The program and the like are stored in the memory, and the generation process of the three-dimensional shape data with the color data and the reflection characteristic data and the generation process of the three-dimensional CG are performed.
【0023】以下、上記図1に示した実施例の各部にお
ける処理について詳述する。
(1)取込装置
取込装置21は、色データ付き3次元形状データを生成
する。取込装置21は、従来から物体の3次元形状を取
得するのに用いられてきた3次元スキャナと、その3次
元形状データに色値を付加する装置である。上記取込装
置21により取り込まれる、色データ付き3次元形状デ
ータの詳細を図5(a)(b)に示す。色データ付き3
次元形状データは、同図に示すように、2つのデータベ
ースで構成されている。1つめは、図5(a)に示すよ
うに、3次元空間(x,y,z)の座標値をもつ表面座
標データである。2つめは、図5(b)に示すように、
微小要素の四隅の表面座標の番号と、その微小要素の色
データを持つ微小要素データである。図5(a)に示す
表面座標データは、取込みを行う物体に対してx軸, y
軸,z軸を設定し、そのxyz軸に対する物体の表面の
ある部分の位置を羅列していったものである。表面座標
データは、物体の大きさや形状に依存するが、通常、数
百から数万の多数となる。また、形状の変化が激しい部
分では密となり、なだらかな部分では疎となるのが一般
的である。The processing in each section of the embodiment shown in FIG. 1 will be described in detail below. (1) Capture Device The capture device 21 generates three-dimensional shape data with color data. The capture device 21 is a three-dimensional scanner that has been conventionally used to acquire the three-dimensional shape of an object, and a device that adds a color value to the three-dimensional shape data. Details of the three-dimensional shape data with color data captured by the capturing device 21 are shown in FIGS. 3 with color data
The dimensional shape data is composed of two databases as shown in FIG. The first is surface coordinate data having coordinate values in a three-dimensional space (x, y, z) as shown in FIG. The second is, as shown in FIG.
It is minute element data having the number of surface coordinates of the four corners of the minute element and the color data of the minute element. The surface coordinate data shown in FIG. 5 (a) is the x-axis, y-axis for the object to be captured.
The axes and z axes are set, and the positions of certain parts of the surface of the object with respect to the xyz axes are listed. The surface coordinate data depends on the size and shape of the object, but is usually a large number of hundreds to tens of thousands. Further, it is general that the portion where the shape changes drastically becomes dense and the portion where the shape changes gently becomes sparse.
【0024】図5(b)に示す微小要素データは、先の
表面座標で囲まれている物体の微少な表面部分を表すも
のである。このデータは、値として、微小要素を囲う表
面座標の番号と、その部分の色データ(本実施例ではX
YZ値)を有している。この色データは、ディジタルカ
メラなどで取り込む物体を撮影して生成した画像内の、
微小要素の位置に相当する画素の色データである。この
表面座標と、微少要素を図式化したものを図6に示す。
取込装置21での、微少要素へ色データを付加する方法
を説明する。まず図7(a)に示す様に、取込対象物体
100を3次元スキャナでスキャンし、3次元形状デー
タ110を生成する。次に図7(b)に示す様に、取込
対象物体100をデジタルカメラで撮影して生成した画
像111から、物体の写っている部分112をくり貫
き、貼付領域画像113を生成する。貼付領域画像11
3は、図8(c)に示す様に、これから貼り付けられる
3次元形状データの面の要素に合わせて、同図の114
に示す様に分割される。最後に、図8(d)に示す様
に、分割された画像114の各部分の色データを、3次
元形状データ115の対応した微少要素の色データとす
る。上記のようにして得た色データ付き3次元形状デー
タは、取込み装置21から、物体データ生成装置10の
3次元形状データ入力手段11へ渡される。The minute element data shown in FIG. 5B represents a minute surface portion of the object surrounded by the above surface coordinates. This data is, as a value, the number of the surface coordinates surrounding the minute element and the color data of that portion (X in this embodiment).
YZ value). This color data is used in the image generated by shooting an object captured by a digital camera,
It is the color data of the pixel corresponding to the position of the minute element. FIG. 6 shows the surface coordinates and a diagram of the minute elements.
A method of adding color data to minute elements in the capture device 21 will be described. First, as shown in FIG. 7A, the acquisition target object 100 is scanned by a three-dimensional scanner to generate three-dimensional shape data 110. Next, as shown in FIG. 7B, from the image 111 generated by capturing the capture target object 100 with a digital camera, the part 112 in which the object is captured is hollowed out to generate the pasting area image 113. Attached area image 11
As shown in FIG. 8C, 3 is 114 in the same figure in accordance with the element of the surface of the three-dimensional shape data to be pasted.
It is divided as shown in. Finally, as shown in FIG. 8D, the color data of each part of the divided image 114 is used as the color data of the corresponding minute element of the three-dimensional shape data 115. The three-dimensional shape data with color data obtained as described above is passed from the capturing device 21 to the three-dimensional shape data input means 11 of the object data generating device 10.
【0025】(2)微小要素選択手段
3次元形状データ入力手段11は、上記色データ付き3
次元形状データを、微少要素選択手段12に渡す。図9
に、上記微少要素選択手段12の詳細のブロック図を示
す。同図に示すように、微少要素選択手段12は、色デ
ータ付き3次元形状データに従って、物体の形状と各微
少要素の位置を表示装置に描画する3次元形状データ事
前表示手段12a、上記描画された3次元形状データ上
でポインティングデバイス等により操作者に微少要素を
複数個選択させる位置指定手段12b、選択された複数
の微少要素の中から、最も彩度の高い色データを有する
微少要素を選ぶ代表微小要素決定手段12cから構成さ
れる。微少要素選択手段12では、色データ付き3次元
形状データを受け取ると、始めに、このデータを3次元
形状データ事前表示手段12aに渡す。3次元形状デー
タ事前表示手段12aは、図10に示すように、CRT
ディスプレイなどの表示装置121に、色データ付き3
次元形状データに従って、物体の形状と各微少要素の位
置が描画された、ワイヤーフレーム像123を表示す
る。そして、3次元形状データ事前表示手段12aは、
各微少要素が表示装置121の画面上において、どの位
置に表示されているか(もしくは表示されていないか)
を表す、微少要素の画面上における表示位置情報を、位
置指定手段12bに渡す。(2) Minute element selection means Three-dimensional shape data input means 11 is provided with the above-mentioned color data-added means 3
The dimensional shape data is passed to the minute element selection means 12. Figure 9
FIG. 3 is a block diagram showing the details of the minute element selecting means 12. As shown in the figure, the minute element selection means 12 is a three-dimensional shape data pre-display means 12a for drawing the shape of an object and the position of each minute element on a display device in accordance with the three-dimensional shape data with color data. The position specifying means 12b for allowing the operator to select a plurality of minute elements on the three-dimensional shape data by a pointing device or the like, and the minute element having the most saturated color data is selected from the selected minute elements. It is composed of the representative minute element determining means 12c. Upon receiving the three-dimensional shape data with color data, the minute element selection means 12 first passes this data to the three-dimensional shape data pre-display means 12a. As shown in FIG. 10, the three-dimensional shape data pre-display means 12a is a CRT.
The display device 121 such as a display has 3 color data
A wire frame image 123 in which the shape of the object and the position of each minute element are drawn according to the dimensional shape data is displayed. Then, the three-dimensional shape data preliminary display means 12a is
At which position (or not) is each minute element displayed on the screen of the display device 121?
The display position information on the screen of the minute element, which indicates, is passed to the position specifying means 12b.
【0026】位置指定手段12bでは、操作者に対象物
体の同じ材質部分について、微少要素を複数個選択させ
る。具体的には、操作者が操るポインティングデバイス
125の動きに従って、カーソル129を動かす。そし
て、ポインティングデバイス125に付属するボタン1
27が押印された際の、カーソル129の表示装置12
1における位置を取得する。次に、微少要素の表示位置
情報と、ボタン押印時のカーソル位置から、操作者が選
択した微少要素を特定し、その微少要素の番号を記録す
る。この作業を操作者の要求に従って複数回くりかえ
し、それぞれの微少要素番号を記録する。そして、選択
された複数の微少要素の番号を、代表微少要素決定手段
12cに送る。代表微少要素決定手段12cでは、選択
された複数の微少要素の中から、最も彩度の高い色デー
タを有する微少要素を選ぶ。彩度値C* は、光源の色デ
ータをXYZ値(Xw,Yw,Zw)、各微少要素の色
データをXYZ値(Xs,Ys,Zs)とすると、次の
式5で求められる。The position specifying means 12b allows the operator to select a plurality of minute elements for the same material portion of the target object. Specifically, the cursor 129 is moved according to the movement of the pointing device 125 operated by the operator. Then, the button 1 attached to the pointing device 125
The display device 12 of the cursor 129 when 27 is imprinted
Get the position at 1. Next, the minute element selected by the operator is specified from the display position information of the minute element and the cursor position when the button is impressed, and the number of the minute element is recorded. This operation is repeated a plurality of times according to the operator's request, and each minute element number is recorded. Then, the numbers of the selected plurality of minute elements are sent to the representative minute element determination means 12c. The representative minute element determining means 12c selects a minute element having color data with the highest saturation from the selected plurality of minute elements. The saturation value C * is obtained by the following equation 5 when the color data of the light source is the XYZ value (Xw, Yw, Zw) and the color data of each minute element is the XYZ value (Xs, Ys, Zs).
【0027】[0027]
【数5】 [Equation 5]
【0028】上記式5により選択された全ての微少要素
の彩度値C* を計算し、最も彩度の高い微少要素を、代
表微少要素と決定する。なお、本実施例では、XYZ値
を、一旦、L* u* v* 値に変換してクロマ値C* uvを
求め、この値を彩度値としたが、XYZ値をL* a* b
* 値に変換してクロマ値C* abを求め、この値を彩度値
としても良い。上記のようにして得た、代表微少要素番
号は、微少要素グループ化手段14に送られる。The saturation values C * of all the minute elements selected by the above equation 5 are calculated, and the minute element having the highest saturation is determined as the representative minute element. In this embodiment, the XYZ value is once converted into the L * u * v * value to obtain the chroma value C * uv , and this value is used as the saturation value. However, the XYZ value is L * a * b.
The chroma value C * ab may be obtained by converting the value into a * value, and this value may be used as the saturation value. The representative minute element number obtained as described above is sent to the minute element grouping means 14.
【0029】(3)微少要素グループ化手段
微少要素グループ化手段14では、代表微少要素の表す
材質と、同じ材質の微少要素をすべて抽出する。代表微
少要素と同じ材質の微少要素は、代表微少要素の色デー
タと色相値が等しく、照明の色データと、黒の色データ
と、代表微少要素の色データで囲まれた平面に含まれる
色データを有する。そこで、代表微少要素と、その他の
微少要素の色データを逐一比較し、条件を満たす微少要
素を、代表微少要素と等しい材質を表す微少要素として
グループ化する。始めに、色相値を比較する。XYZ値
から、色相値h(度)を計算する式は、以下の式6の通
りである。(3) Microelement grouping means The microelement grouping means 14 extracts all microelements of the same material as the material represented by the representative microelement. The microelements of the same material as the representative microelements have the same hue value as the color data of the representative microelements, and the colors included in the plane surrounded by the color data of the illumination, the black color data, and the color data of the representative microelements. Have data. Therefore, the color data of the representative microelements are compared with the color data of the other microelements one by one, and the microelements that satisfy the conditions are grouped as microelements that represent the same material as the representative microelements. First, the hue values are compared. The formula for calculating the hue value h (degrees) from the XYZ values is as the following formula 6.
【0030】[0030]
【数6】 [Equation 6]
【0031】代表微少要素と微少要素の色データの色相
値を比較し、その差が5度以上と、誤差を考慮しても色
相値が異なると判断された場合、その微少要素は代表微
少要素とは異なる材質を表しているとして、グループに
加えない。色相値が代表微少要素とほぼ等しいと判断さ
れた微少要素については、さらに判定を行う。すなわ
ち、図11に示すように、微少要素の色データ163
が、黒の色データ155と代表微少要素の色データ15
1を結ぶ直線157より上で、照明の色データ153と
代表微少要素の色データ151を結ぶ直線159より下
である領域161に含まれていれば、微少要素は、代表
微少要素と同じ材質を表していると判断できる。代表微
少要素の色データの値をXYZ値(Xr,Yr,Z
y)、判定を行っている微少要素の色データの値をXY
Z値(Xs,Ys,Zs)、照明の色データの値をXY
Z値(Xw,Yw,Zw)、黒の色データの値をXYZ
値(0,0,0)とすると、以下の式7を満たせば、代
表微少要素と微少要素は、同じ材質を表していると判断
できる。If the hue values of the representative microelements and the color data of the microelements are compared, and the difference is 5 degrees or more, and it is determined that the hue values are different even if an error is taken into consideration, the microelements are the representative microelements. It does not belong to the group because it represents a different material. For the microelements whose hue values are judged to be substantially equal to the representative microelements, further judgment is carried out. That is, as shown in FIG. 11, the color data 163 of the minute elements is
However, the black color data 155 and the representative microelement color data 15
If it is included in the region 161 above the straight line 157 connecting 1 and below the straight line 159 connecting the color data 151 of the illumination and the color data 151 of the representative minute element, the minute element is made of the same material as the representative minute element. It can be judged that it represents. The values of the color data of the representative minute elements are XYZ values (Xr, Yr, Z
y), the value of the color data of the minute element for which the determination is made is XY
Z values (Xs, Ys, Zs), values of illumination color data are XY
Z value (Xw, Yw, Zw), the value of black color data is XYZ
If the value is (0, 0, 0), it can be determined that the representative minute element and the minute element represent the same material if the following Expression 7 is satisfied.
【0032】[0032]
【数7】 [Equation 7]
【0033】この判定を、全ての微少要素に対して行
い、代表微少要素と同じ材質を表す微少要素の微少要素
番号をグループとしてまとめる。まとめたデータをグル
ープ微少要素データベースとして、データ複製手段に送
る。This determination is performed for all the minute elements, and the minute element numbers of the minute elements that represent the same material as the representative minute element are collected as a group. The collected data is sent to the data duplication means as a group microelement database.
【0034】(4)反射特性データ設定手段
反射特性データ設定手段13では、グループに含まれる
微少要素が表す材質の反射特性データの入力を、操作者
に行わせる。反射特性データは、反射モデル種類や、そ
れに付随する係数など、実物との正確な一致を厳密に求
めれば、その数は膨大なものとなる。本実施例では例と
して、反射特性データとして、反射モデル種類のみ入力
する場合で説明する。物体の反射モデルは、一般的に、
次のものがある。
・ランバートモデル(艶消し不均質物体)
・フォンモデル(つやあり不均質物体)
・クックトランスモデル(金属)
具体的には、図12に示すような反射モデル選択ウィン
ドウを表示装置121に表示し、グループの反射特性デ
ータを決定する。決定した反射特性データは、データ複
製手段15に送られる。(4) Reflection Characteristic Data Setting Unit The reflection characteristic data setting unit 13 allows the operator to input the reflection characteristic data of the material represented by the minute elements included in the group. The number of reflection characteristic data will be enormous if exact coincidence with the real thing such as the reflection model type and its associated coefficient is sought. In this embodiment, as an example, a case where only the reflection model type is input as the reflection characteristic data will be described. The reflection model of an object is generally
There are the following: Lambert model (matte inhomogeneous object) Phong model (shiny inhomogeneous object) Cook trans model (metal) Specifically, a reflection model selection window as shown in FIG. 12 is displayed on the display device 121. Determine the reflection characteristic data of the group. The determined reflection characteristic data is sent to the data copying means 15.
【0035】(5)データ複製手段
データ複製手段15では、グループ微少要素データベー
スに含まれる微少要素に、代表微少要素の色データと同
じ値の色データを設定する。また、それら微少要素の反
射特性データに、反射特性データ設定手段13から送ら
れてきた反射特性データを設定する。図13に、例とし
て、微少要素番号3が代表微少要素として選択され、こ
の微少要素の反射データがフォンモデルと設定され、ク
ループ微少要素データベースに、微少要素番号1,2,
4が含まれていた場合の、改変された微少要素データを
示す。以上の微小要素選択手段12からデータ複製手段
15によって、グループに含まれる微少要素は、色デー
タおよび反射特性データが適切に設定される。さらに、
3次元形状データに反射特性データに値が設定されてい
ない微少要素が存在する場合は、微少要素選択手段12
からの一連の作業を、値が設定されていない微少要素が
無くなるまで繰り返す。すべての微少要素に反射特性デ
ータが設定されたら、完成した色データおよび反射特性
データ付き3次元形状データを、立体像生成装置22に
送る。(5) Data duplicating means The data duplicating means 15 sets the color data of the same value as the color data of the representative microelements to the microelements contained in the group microelement database. Further, the reflection characteristic data sent from the reflection characteristic data setting means 13 is set to the reflection characteristic data of the minute elements. In FIG. 13, as an example, the minute element number 3 is selected as a representative minute element, the reflection data of this minute element is set as a phon model, and the minute element numbers 1, 2, and
The modified minute element data when 4 was included is shown. The color data and the reflection characteristic data are appropriately set for the minute elements included in the group by the minute element selecting means 12 to the data copying means 15. further,
When there is a minute element whose value is not set in the reflection characteristic data in the three-dimensional shape data, the minute element selecting means 12
Repeat a series of operations from to until there are no small elements for which values are not set. When the reflection characteristic data is set for all the minute elements, the completed three-dimensional shape data with color data and reflection characteristic data is sent to the stereoscopic image generation device 22.
【0036】(6)立体映像生成装置、結果出力装置
立体像生成装置22は、一般的にはレンダリングソフ
ト、シュエーディングソフトやレンダラーと言う名で市
販されているソフトウェアである。この装置は、色デー
タおよび反射特性データ付き3次元形状データを取込
み、光線追跡法などを用いて、3次元CGを生成する。
生成された3次元CGは、CRTディスプレイやプリン
タなどの結果出力装置23から出力される。(6) Stereoscopic Image Generating Device and Result Outputting Device The stereoscopic image generating device 22 is generally commercially available software such as rendering software, shading software or renderer. This device takes in three-dimensional shape data with color data and reflection characteristic data, and uses a ray tracing method or the like to generate a three-dimensional CG.
The generated three-dimensional CG is output from the result output device 23 such as a CRT display or a printer.
【0037】[0037]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
簡単かつ少ない作業で、3次元形状データを構成する微
少要素に適切な色データおよび反射特性データを設定す
ることができ、物体表面の色および質感を忠実に再現す
ることが可能となる。As described above, according to the present invention,
Appropriate color data and reflection characteristic data can be set to the minute elements forming the three-dimensional shape data with a simple and small operation, and the color and texture of the object surface can be faithfully reproduced.
【図1】本発明の実施例の構成とデータの流れを表すブ
ロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration and a data flow of an embodiment of the present invention.
【図2】不均質物体の色の取りうる範囲を表した図であ
る。FIG. 2 is a diagram showing a possible color range of an inhomogeneous object.
【図3】近似した、不均質物体の色の取りうる範囲を表
した図である。FIG. 3 is a diagram showing an approximate range of colors of an inhomogeneous object.
【図4】金属の色の取りうる色の範囲を表した図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing a possible color range of a metal color.
【図5】色データ付き3次元形状データの例を表す図で
ある。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of three-dimensional shape data with color data.
【図6】微少要素とそれを取り囲む表面座標を、具体的
に例示した図である。FIG. 6 is a diagram specifically illustrating a minute element and surface coordinates surrounding the minute element.
【図7】微少要素に、色データを割り振る方法の例を表
した図(1)である。FIG. 7 is a diagram (1) showing an example of a method of assigning color data to minute elements.
【図8】微少要素に、色データを割り振る方法の例を表
した図(2)である。FIG. 8 is a diagram (2) showing an example of a method of assigning color data to minute elements.
【図9】本発明の実施例の微少要素選択手段の詳細ブロ
ック図である。FIG. 9 is a detailed block diagram of the minute element selecting means of the embodiment of the present invention.
【図10】3次元形状データ事前表示手段と位置指定手
段を具体的に表した図である。FIG. 10 is a diagram concretely showing a three-dimensional shape data pre-display means and a position designation means.
【図11】微少要素が代表微少要素の材質と同じである
場合の色データの取る領域を表した図である。FIG. 11 is a diagram showing a region taken by color data in the case where the minute element is the same as the material of the representative minute element.
【図12】反射モデルを操作者に入力させる際に、表示
装置に表示するダイアログの例である。FIG. 12 is an example of a dialog displayed on a display device when an operator inputs a reflection model.
【図13】反射特性データが入力され、色データも再設
定された微少要素データ(3次元形状データを構成する
データの1つ)を表す図である。FIG. 13 is a diagram showing minute element data (one of data forming three-dimensional shape data) in which reflection characteristic data is input and color data is also reset.
【図14】一般的な3次元スキャナによる3次元データ
の読み込みを説明する図である。FIG. 14 is a diagram illustrating reading of three-dimensional data by a general three-dimensional scanner.
【図15】3次元データに画像を割り当てる際の概念を
表した図である。FIG. 15 is a diagram showing the concept of assigning an image to three-dimensional data.
10 物体データ生成装置 11 3次元形状データ入力手段 12 微少要素選択手段 12a 3次元形状データ事前表示手段 12b 位置指定手段 12c 代表微小要素決定手段 13 反射特性データ設定手段 14 微少要素グループ化手段 15 データ複製手段 21 取込装置 22 立体像生成装置 23 結果出力装置 10 Object data generator 11 Three-dimensional shape data input means 12 Minor element selection means 12a 3D shape data pre-display means 12b Position designation means 12c Representative minute element determining means 13 Reflection characteristic data setting means 14 Small element grouping means 15 Data replication means 21 Capture device 22 Stereoscopic image generator 23 Result output device
Claims (5)
データと、微少要素に設定された色データと反射特性デ
ータに従って、2次元平面に、物体の立体的な像を描画
するのに用いるデータを生成する物体データ生成装置で
あって、 微少要素にあらかじめ色データが設定された3次元形状
データを入力する3次元形状データ入力手段と、 該3次元形状データの中から、代表微少要素を選択する
微少要素選択手段と、 代表微少要素と、その周囲の微少要素の色データを比較
し、色相値がほぼ等しい場合には、同じグループとして
まとめる微少要素グループ化手段と、 上記代表微少要素に、反射特性データが設定されたと
き、グループを構成するすべての微少要素に、代表微少
要素に設定されている色データおよび反射特性データを
複写設定するデータ複製手段とを有することを特徴とす
る物体データ生成装置。1. Use for drawing a three-dimensional image of an object on a two-dimensional plane according to three-dimensional shape data composed of a plurality of microelements, color data and reflection characteristic data set for the microelements. An object data generation device for generating data, comprising: three-dimensional shape data input means for inputting three-dimensional shape data in which color data is set in advance for minute elements; and representative minute elements from the three-dimensional shape data. The minute element selection means to be selected, the representative minute elements and the color data of the minute elements around them are compared, and if the hue values are almost the same, the minute element grouping means to group them as the same group, and the representative minute elements , When the reflection characteristic data is set, copy and set the color data and the reflection characteristic data set for the representative minute elements to all the minute elements that make up the group. Object data generating apparatus characterized by having a data replication means.
た色データの中で、最も明るい色データを抽出し、 前記代表微少要素の色データと最も明るい色データを結
んだ直線と前記代表微少要素の色データと黒の色データ
を結んだ直線と、最も明るい色データと黒の色データを
結んだ直線の、3つの直線に囲まれた平面に、ほぼ重な
るよう位置する色データを有する微少要素を、同じグル
ープとしてまとめることを特徴とする請求項1記載の物
体データ生成装置。2. The minute element grouping means extracts the brightest color data from the color data set for all the minute elements constituting the three-dimensional shape data, and extracts the color data of the representative minute elements. A plane surrounded by three straight lines: a straight line connecting the brightest color data, a straight line connecting the color data of the representative minute elements and black color data, and a straight line connecting the brightest color data and black color data 2. The object data generation device according to claim 1, wherein the minute elements having color data positioned so as to substantially overlap each other are grouped into the same group.
ータに従って、物体の3次元フレーム像を表示する3次
元形状データ事前表示手段と、 表示された3次元フレーム像の中の、ある微小要素が指
示されたとき、指示された微小要素の中から代表微小要
素を決定する代表微小要素決定手段とを有することを特
徴とする請求項1または請求項2記載の物体データ生成
装置3. The three-dimensional shape data pre-display means for displaying a three-dimensional frame image of an object in accordance with the three-dimensional shape data, and a minute element in the displayed three-dimensional frame image. 3. The object data generation device according to claim 1 or 2, further comprising: a representative minute element determining means for determining a representative minute element from the instructed minute elements.
形状データの中から、複数の微少要素を選択し、該選択
された複数の微少要素のうち、最も彩度が高い色データ
を有する微少要素を、代表微少要素とすることを特徴と
する請求項3記載の物体データ生成装置。4. The representative minute element determining means selects a plurality of minute elements from the three-dimensional shape data, and has color data with the highest saturation among the selected plurality of minute elements. The object data generation device according to claim 3, wherein the minute element is a representative minute element.
データと、微少要素に設定された色データと反射特性デ
ータに従って、2次元平面に、物体の立体的な像を描画
するためデータを生成する物体データ生成プログラムで
あって、 上記プログラムは、 微少要素にあらかじめ色データが設定された3次元形状
データが入力されたとき、該3次元形状データの中か
ら、代表微少要素を選択する処理と、 代表微少要素と、その周囲の微少要素の色データを比較
し、色相値がほぼ等しい場合には、同じグループとして
まとめるグループ化処理と、 反射特性データが設定されたとき、上記グループを構成
するすべての微少要素に、代表微少要素に設定されてい
る色データおよび該反射特性データを、複写設定する処
理をコンピュータに実行させることを特徴とする物体デ
ータ生成プログラム。5. Data for drawing a three-dimensional image of an object on a two-dimensional plane according to three-dimensional shape data composed of a plurality of minute elements and color data and reflection characteristic data set for the minute elements. An object data generation program to be generated, wherein when the three-dimensional shape data in which color data is set in advance is input to the minute elements, the program selects a representative minute element from the three-dimensional shape data. When the color values of the representative microelements and the microelements around them are compared, and the hue values are almost the same, grouping processing is performed to group them as the same group, and when the reflection characteristic data is set, the above group is configured. The color data and the reflection characteristic data set as the representative minute elements are copied to all the minute elements to be executed by the computer. Object data generation program characterized.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002137940A JP2003331318A (en) | 2002-05-14 | 2002-05-14 | Object data generator |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2002137940A JP2003331318A (en) | 2002-05-14 | 2002-05-14 | Object data generator |
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Publication Number | Publication Date |
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ID=29699521
Family Applications (1)
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JP2002137940A Withdrawn JP2003331318A (en) | 2002-05-14 | 2002-05-14 | Object data generator |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2003331318A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
2002
- 2002-05-14 JP JP2002137940A patent/JP2003331318A/en not_active Withdrawn
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JP7413321B2 (en) | 2016-04-12 | 2024-01-15 | クイッディエント・エルエルシー | Daily scene restoration engine |
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