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JPH05298460A - Device for expressing shell quality sense - Google Patents

Device for expressing shell quality sense

Info

Publication number
JPH05298460A
JPH05298460A JP9621192A JP9621192A JPH05298460A JP H05298460 A JPH05298460 A JP H05298460A JP 9621192 A JP9621192 A JP 9621192A JP 9621192 A JP9621192 A JP 9621192A JP H05298460 A JPH05298460 A JP H05298460A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
mapping
picture
shell
texture
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9621192A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshio Motegi
敏雄 茂出木
Hideki Murota
秀樹 室田
Akira Takakura
章 高倉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP9621192A priority Critical patent/JPH05298460A/en
Publication of JPH05298460A publication Critical patent/JPH05298460A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Digital Computer Display Output (AREA)

Abstract

PURPOSE:To easily express the sense of shell quality or CD quality on an objet surface in three-dimensional computer graphic production. CONSTITUTION:A shape input device 10 inputs a shell shape, an information designating device 12 designates information of the position of the inputted object, a light, a camera and a virtual cube which is used in environment mapping, a painting device 14 generates a mosaic pattern picture consisting of such color as red, green, blue yellow, black, etc., as the picture for environment mapping and a picture generating device 16 generates a bump mapping picture, executes bump mapping on the inputted object surface and permits the picture for environment mapping which is generated in the painting device 14 to be photographed so that a twodimensional projection picture generating device 18 generates the twodimensional picture and the picture is stored in a frame memory 20.

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、3次元コンピュータ・
グラフィックス(CG)による画像制作で、物体面に貝
殻様質感を表現することができる貝殻質感表現装置に関
する。
The present invention relates to a three-dimensional computer
The present invention relates to a shell texture expressing device capable of expressing a shell-like texture on an object surface by image creation using graphics (CG).

【0002】[0002]

【従来の技術】コンピュータ・グラフィックス(C
G)、例えばCGカレンダー、CGアニメーション、C
Gコマーシャル、CGポスター、ハイビジョンCG等を
制作する際に、貝殻の質感を有する物体表面を表現する
従来の技術は明らかでない。しかし、ステレオのつまみ
やドアの取手等の表面、又はレコード盤を遠くから眺め
たときの表面に見られる特有の放射状パターンとして表
われる現象を、Blinnのライティングモデルを修正した
モデルを用いて表現しようとした技術が、高木によって
“異方性反射モデルに関する検討”(情報処理学会グラ
フィックスとCAD研究会(1−1(1983)))に
提案されている。
2. Description of the Related Art Computer graphics (C
G), eg CG calendar, CG animation, C
When producing G commercials, CG posters, high-definition CG, etc., conventional techniques for expressing the surface of an object having the texture of a shell are not clear. However, let's express the phenomenon that appears as a peculiar radial pattern on the surface of the knobs of the stereo, the handle of the door, etc., or the surface when the record board is viewed from a distance using a model modified from Blinn's lighting model. The technique described above has been proposed by Takagi in "Study on anisotropic reflection model" (Information Processing Society of Japan Graphics and CAD Study Group (1-1 (1983))).

【0003】高木が使用したライティングモデルは、上
記Blinnのモデルの微小面分布関数に異方性を与えるこ
とにより、質感を表現しようとしたものである。
The lighting model used by Takagi is intended to express a texture by giving anisotropy to the minute surface distribution function of the above Blinn model.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高木の
モデルによっては、異方性のあるハイライトは得られる
ものの、分光効果を考慮していないため、貝殻の持つ特
有の虹様色(分光色)を出すことができず、貝殻の質感
を十分に表現することができないという問題があった。
However, depending on the model of Takagi, anisotropic highlights can be obtained, but since the spectral effect is not taken into consideration, the iridescent color (spectral color) peculiar to shells is obtained. However, there was a problem that the texture of the shell could not be expressed sufficiently.

【0005】又、上記モデルを用いる場合は、計算に長
時間を要するという問題もあった。
Further, when the above model is used, there is also a problem that calculation takes a long time.

【0006】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、3次元コンピュータ・グラフィック
ス制作で物体表面に貝殻やCD等の質感である貝殻様質
感を容易に表現することができる貝殻質感表現装置を提
供することを課題とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and can easily express a shell-like texture such as a shell or CD on the surface of an object in the production of three-dimensional computer graphics. An object of the present invention is to provide a shell texture expression device capable of performing the same.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、3次元コンピ
ュータ・グラフィックス制作に際して物体面に貝殻様質
感を表現する貝殻質感表現装置であって、上記物体面に
対して複数色からなる画像を用いて環境マッピングを行
い、且つ上記物体面に対して強いバンプマッピングを行
って該物体面の輝度計算を行う機能を備えた構成とする
ことにより、前記課題を達成したものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a shell texture expressing device for expressing a shell-like texture on an object surface when producing three-dimensional computer graphics, wherein an image of a plurality of colors is displayed on the object surface. The above-mentioned problem is achieved by adopting a configuration having a function of performing environment mapping using the same and performing strong bump mapping on the object surface to calculate the brightness of the object surface.

【0008】[0008]

【作用】本発明は、物体の同一面に対して環境マッピン
グとバンプマッピングとを同時に適用すると共に、環境
マッピング画像として赤(R)、緑(G)、青(B)、
シアン(C)、マゼンタ(M)、黄色(Y)等の複数色
を、例えばモザイク状に組合わせた画像を用いることに
より分光効果を与え、且つバンプマッピングを強く設定
し、法線ベクトルの変化を大きくすることにより異方性
反射効果を与えるようにする。このようにすることによ
り、上記物体面に対して分光効果と異方性反射効果とを
同時に与えることが可能となり、該物体面に貝殻様質感
を表現させることが可能となる。
According to the present invention, the environment mapping and the bump mapping are simultaneously applied to the same surface of the object, and the environment mapping images are red (R), green (G), blue (B),
By using an image in which a plurality of colors such as cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) are combined in a mosaic pattern, for example, a spectral effect is given, and bump mapping is strongly set to change the normal vector. An anisotropic reflection effect is provided by increasing By doing so, it is possible to simultaneously give a spectral effect and an anisotropic reflection effect to the object surface, and it is possible to express a shell-like texture on the object surface.

【0009】又、物体面に対する地色を指定する際に鏡
面反射成分を大きな値で指定することにより、貝殻様質
感を効率的に表現させることが可能となる。
Further, by designating a large value for the specular reflection component when designating the ground color for the object surface, it is possible to efficiently express a shell-like texture.

【0010】本発明の特徴について更に詳述する。The features of the present invention will be described in more detail.

【0011】通常のコンピュータ・グラフィックスで
は、環境マッピングを行う際、映り込ませる画像(環境
マッピング画像)としては風景を用いるのに対し、本発
明では分光効果を表現するために上記のように複数の色
を、例えばモザイク状に組合わせたパターンからなる画
像を用いる。
In ordinary computer graphics, a landscape is used as an image to be reflected (environment mapping image) when performing environment mapping, whereas in the present invention, a plurality of scenes are used to express the spectral effect. An image composed of a pattern in which the colors are combined in a mosaic pattern is used.

【0012】又、通常のバンプマッピングでは面の向き
を仮想的に曲げる処理を行っているが、本発明ではその
面を曲げる程度を強く、例えは通常の2倍以上に設定す
ることにより、異常な形のハイライト(通常は丸形状)
を表現させるようにしている。
Further, in the normal bump mapping, the process of virtually bending the direction of the surface is performed, but in the present invention, the degree of bending of the surface is strong, for example, by setting it twice or more of the normal, abnormal Shaped highlights (usually round)
I am trying to express.

【0013】なお、その際、バンプマッピングを強く設
定すると、面の法線ベクトルの向きが、各微小面で大き
く傾き、鏡面反射が少ない部分が大きくなるため、使用
するライトの強度を、例えば通常の2倍以上に設定する
ことが有効である。
At this time, if the bump mapping is set strongly, the direction of the normal vector of the surface is greatly inclined at each minute surface, and the portion with less specular reflection becomes large. It is effective to set it to twice or more.

【0014】上記のようにバンプマッピングを行うこと
により、そのマッピングパターンに近似した歪んだ形の
ハイライトを発生させることができる。そして、この歪
んだハイライト(異方性反射)と、前記環境マッピング
による分光色とを組合わせることにより、貝殻質感やC
D質感等の貝殻様質感を表現させることが可能となる。
By performing bump mapping as described above, it is possible to generate a highlight in a distorted shape that is similar to the mapping pattern. Then, by combining the distorted highlight (anisotropic reflection) and the spectral color by the environment mapping, the texture of the shell and the C
It is possible to express a shell-like texture such as D texture.

【0015】更に、物体面に対して地色を指定する時に
鏡面反射成分の値を大きくすることにより、貝殻様質感
の表現効果を大幅に向上させることが可能となる。
Furthermore, by increasing the value of the specular reflection component when the ground color is designated for the object surface, it is possible to greatly improve the effect of expressing a shell-like texture.

【0016】従って、本発明によれば、環境マッピング
とバンプマッピングとを同一物体面に対して適切な条件
の下で適用することにより、貝殻様質感を容易に表現さ
せることが可能となる。
Therefore, according to the present invention, the shell-like texture can be easily expressed by applying the environment mapping and the bump mapping to the same object surface under appropriate conditions.

【0017】又、画像マッピングとして色情報やその組
合わせパターンを変化させることにより分光効果を変化
させることが可能となり、又、バンピングマップ画像を
変えることにより、異方性反射効果をも変化させること
が可能となるので、貝殻様質感を広い範囲に亘って様々
に変化・調整することも可能となる。
Further, it is possible to change the spectral effect by changing the color information or the combination pattern thereof as the image mapping, and also change the anisotropic reflection effect by changing the bumping map image. Since it is possible, the shell-like texture can be variously changed and adjusted over a wide range.

【0018】更に、環境マッピングとバンプマッピング
とを併用するだけで物体面に貝殻様質感を表現できるた
め、計算速度を大幅に短縮することが可能となる。
Further, since the shell-like texture can be expressed on the object surface only by using the environment mapping and the bump mapping together, it is possible to significantly reduce the calculation speed.

【0019】[0019]

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0020】図1は、本発明に係る第1実施例の貝殻質
感表現装置の要部を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a main part of a shell texture expressing device according to the first embodiment of the present invention.

【0021】上記貝殻質感表現装置は、貝殻本体を表わ
す皿状の物体形状を入力する形状入力装置10と、該形
状入力装置10で入力された物体形状の位置、ライト及
びカメラ等に関する情報を指定するための情報指定装置
12と、物体表面に映り込ませる環境マッピング画像を
作成する環境マッピング画像作成ペイント装置14と、
物体表面に凹凸形状を付与するためのバンプマッピング
画像を制作するためのバンプマッピング画像制作装置1
6と、上記情報指定装置12から入力された情報と上記
環境マッピング画像作成ペイント装置14及び上記バン
プマッピング画像制作装置16のそれぞれで作成した画
像とに基づいて2次元投影画像を作成するための2次元
投影画像作成装置18と、該2次元投影画像作成装置1
8で作成された画像を記録するためのフレームメモリ2
0とを備えている。
The shell texture expressing device specifies a shape input device 10 for inputting a dish-shaped object shape representing the shell body, and information about the position of the object shape input by the shape input device 10, lights, cameras, and the like. An information designating device 12 for creating an environment mapping image creating paint device 14 for creating an environment mapping image reflected on the surface of an object,
Bump mapping image production apparatus 1 for producing a bump mapping image for imparting an uneven shape to an object surface
6 and 2 for creating a two-dimensional projection image based on the information input from the information designating device 12 and the images created by the environment mapping image creating paint device 14 and the bump mapping image creating device 16, respectively. Three-dimensional projection image creating apparatus 18 and the two-dimensional projection image creating apparatus 1
Frame memory 2 for recording the image created in 8.
It has 0 and.

【0022】前記形状入力装置10は、物体形状を入力
する装置であり、本実施例では貝殻の形状を面情報の集
まりとして、即ち、多数の三角形や四角形等の面の集合
として表わすことができるようになっている。その際、
各面は、頂点情報(x ,y ,z 座標)の集まりで表現す
る。
The shape input device 10 is a device for inputting an object shape, and in this embodiment, the shape of the shell can be represented as a collection of surface information, that is, as a set of surfaces such as a large number of triangles or quadrangles. It is like this. that time,
Each surface is represented by a collection of vertex information (x, y, z coordinates).

【0023】形状の入力は、モデラーを用いてキーボー
ドやマウスから行うことができ、又、計算機で発生させ
ることもできる。
The shape can be input from a keyboard or a mouse using a modeler, or can be generated by a computer.

【0024】上記形状入力装置10で形状を入力する際
には、バンプマッピング画像の面への貼付け位置、バン
プマップングの強度、及び物体面の地色等の指定もこの
段階で行う。
When the shape is input by the shape input device 10, the position where the bump mapping image is pasted on the surface, the strength of the bump mapping, the ground color of the object surface, and the like are also specified at this stage.

【0025】バンプマッピング画像の面への貼付け位置
の指定は、図2に示すように、512画素×512画素
からなるuv座標で表わされるバンプマッピング用画像2
2の(u 1 ,v 1 )〜(u 4 ,v 4 )の各座標を面デー
タ24の各頂点座標(x 1 ,y 1 ,z 1 )〜(x 4 ,y
4 ,z 4 )に対応付けることにより行う。
As shown in FIG. 2, the designation of the sticking position on the surface of the bump mapping image is performed by the bump mapping image 2 represented by uv coordinates composed of 512 pixels × 512 pixels.
The coordinates (u 1 , v 1 ) to (u 4 , v 4 ) of 2 are the vertex coordinates (x 1 , y 1 , z 1 ) to (x 4 , y) of the surface data 24.
4 and z 4 ).

【0026】バンプマッピングの強度については、後に
2次元投影画像作成装置18を説明する段階で同時に説
明する。
The intensity of the bump mapping will be described at the same time as the step of explaining the two-dimensional projection image creating apparatus 18 later.

【0027】物体面の地色を指定するときは、環境反射
成分及び拡散反射成分よりも鏡面反射成分に大きな値を
指定する。この色指定の際に使用するパラメータの一例
を以下に示す(通常、ほとんどが鏡面反射成分となるよ
うに指定する)。
When the ground color of the object surface is designated, a larger value is designated for the specular reflection component than for the environment reflection component and diffuse reflection component. An example of the parameters used in this color designation is shown below (usually, most of the parameters are designated as specular reflection components).

【0028】 面の環境反射(Da ):R(0.1),G(0.1),
B(0.1) 面の拡散反射(Kd ):R(0.1),G(0.1),
B(0.1) 面の鏡面反射(Ks ):R(1.0),G(1.0),
B(1.0) 鏡面反射係数(Exp):30.0 映り込み係数(Ref):0.5
Environmental reflection of surface (Da): R (0.1), G (0.1),
Diffuse reflection (Kd) of B (0.1) plane: R (0.1), G (0.1),
B (0.1) plane specular reflection (Ks): R (1.0), G (1.0),
B (1.0) Specular reflection coefficient (Exp): 30.0 Reflection coefficient (Ref): 0.5

【0029】次に、物体位置・ライト・カメラ・環境マ
ッピング等の情報を指定するための情報指定装置12に
ついて説明する。
Next, the information designating device 12 for designating information such as object position, light, camera, environment mapping, etc. will be described.

【0030】上記情報指定装置12では、前記形状入力
装置10により入力された物体形状の位置、ライト情報
(位置、向き、色、強度)、カメラ情報(位置、向き、
画角、縦横比)、環境マッピングで用いる仮想立方体等
の情報を指定する。
In the information specifying device 12, the position of the object shape input by the shape input device 10, light information (position, direction, color, intensity), camera information (position, direction,
Specify information such as angle of view, aspect ratio, and virtual cube used for environment mapping.

【0031】この情報指定装置12により各情報を指定
した状態を図3に概念的に示す。
A state in which each information is designated by the information designating device 12 is conceptually shown in FIG.

【0032】なお、上記情報を指定する際、以下に示す
ように、環境光は低く設定し、逆にライト強度は強く設
定する(実際の明るさは、下記ライト情報の色と強度の
積で与えられる)。
When designating the above information, the ambient light is set low and the light intensity is set strong as shown below (actual brightness is the product of the color and intensity of the light information below). Given).

【0033】 環境光:R(0.1),G(0.1),B(0.1) ライト情報 種類:点光源 位置:x 1 ,y 1 ,z 1 色:R(0.7),G(0.7),B(0.7) 強度:3.0(通常は1.0)Ambient light: R (0.1), G (0.1), B (0.1) Light information Type: Point light source Position: x 1, y 1, z 1 Color: R (0.7) , G (0.7), B (0.7) Strength: 3.0 (usually 1.0)

【0034】前記環境マッピング画像作成ペイント装置
14は、環境マッピング用の画像を対話的に制作する装
置であり、図4に示すようにディスプレイ26を見なが
らマウス28を用いて対話形式で任意のサイズの環境マ
ッピング用画像(図では512画素×512画素)を制
作することができるようになっている。
The environment mapping image creating / painting device 14 is a device for interactively creating an image for environment mapping, and as shown in FIG. The environment mapping image (512 pixels × 512 pixels in the figure) can be created.

【0035】上記図4に示した環境マッピング用画像
は、複数色のモザイク状パターンで構成されている。
The environment mapping image shown in FIG. 4 has a mosaic pattern of a plurality of colors.

【0036】前記バンプマッピング画像制作装置16
は、図5に示すバンプマッピング用画像をソフトウエア
で生成する装置であり、このバンプマッピング用画像は
白黒の領域が多数ある256階調のモノクロ画像(8ビ
ット)で構成されている。
The bump mapping image production device 16
Is a device for generating the bump mapping image shown in FIG. 5 by software, and this bump mapping image is composed of a monochrome image (8 bits) of 256 gradations having many black and white areas.

【0037】前記2次元投影画像作成装置18は、形状
入力装置10で入力された貼付け座標(u ,v )に基づ
いて物体の各面にバンプマッピング画像をマッピング
し、そのバンプマッピングした結果の法線ベクトルに基
づいて環境マッピング画像をマッピングすると共に、所
定の座標位置に視点、注視点(カメラの焦点に相当す
る)、光源を置いて、各面の微小部分の明るさを計算
し、目に見えない面を削除する隠面削除処理を施すこと
により、図6に示すような陰を付けた2次元画像を生成
する装置である。
The two-dimensional projection image creating device 18 maps the bump mapping image on each surface of the object based on the pasting coordinates (u, v) input by the shape input device 10, and the method of the result of the bump mapping is mapped. The environment mapping image is mapped based on the line vector, and the viewpoint, the gazing point (corresponding to the focus of the camera), and the light source are placed at the predetermined coordinate positions, and the brightness of the minute part of each surface is calculated, This is a device for generating a shaded two-dimensional image as shown in FIG. 6 by performing hidden surface deletion processing for deleting an invisible surface.

【0038】上記図6に示した2次元画像は、目標とす
る貝殻を1024×1024(R,G,B)のサイズで
表わしたものであり、貝殻32の表面は微小領域毎に
青、赤、緑、黄色等の色が付けられており、又、その一
部には歪んだ形状のハイライト34が形成されており、
全体として貝殻を表わした画像となっている。
The two-dimensional image shown in FIG. 6 shows a target shell in a size of 1024 × 1024 (R, G, B), and the surface of the shell 32 is blue or red for each minute area. , Green, yellow, etc., and a highlight 34 of a distorted shape is formed on a part of it.
The image shows the seashell as a whole.

【0039】次に、(1)バンプマッピングと、(2)
環境マッピングの処理内容について詳述する。
Next, (1) bump mapping and (2)
The details of the environment mapping process will be described in detail.

【0040】(1)バンプマッピングは、前記画像制作
装置16で作成したバンプマッピング画像の凹凸感を前
記形状入力装置10で入力された貼付け座標(u ,v )
に従って物体面を構成する各面にマッピングする処理で
ある。以下に、この処理の流れを示す。
(1) In bump mapping, the bump coordinates of the bump mapping image created by the image production device 16 are used as the pasting coordinates (u, v) input by the shape input device 10.
Is a process of mapping to each surface constituting the object surface in accordance with. The flow of this processing is shown below.

【0041】前記画像制作装置16で作成したバンプマ
ッピング用画像(8bits)についてu 及びv の各方向に
対して、次の微分式(1)、(2)を用いて微分処理を
行ったデータを作成する(u 及びv 各方向について1枚
ずつ)。
Data obtained by differentiating the bump mapping image (8 bits) created by the image producing device 16 using the following differential equations (1) and (2) with respect to each direction of u and v. Create (one for each direction u and v).

【0042】 Du nm=(P(n+1)m−Pnm)/255/2 ………(1) Dv nm=(Pn(m+1)−Pnm)/255/2 ………(2) ここで、 Pnm:バンプマッピング画像における座標u =n ,v =
m の画素値 Du nm:u 方向に関して微分を行った結果(P(n+1)m
nmとの差分) m =0の場合のDu nmにはm =1と同じ値を入れる。 m =511の場合のDu nmにはm =510と同じ値を入
れる。 Dv nm:v 方向に関して微分を行った結果(Pn(m+1)
nmとの差分) n =0の場合のDv nmにはn =1と同じ値を入れる。 n =511の場合のDv nmにはn =510と同じ値を入
れる。
Du nm = (P (n + 1) m −P nm ) / 255/2 (1) Dv nm = (P n (m + 1) −P nm ) / 255/2 (2) where P nm : coordinates in the bump mapping image u = n, v =
Pixel value of m: Du nm : The result of differentiating in the u direction (difference between P (n + 1) m and P nm ) In the case of m = 0, the same value as m = 1 is put in Du nm . In the case of m = 511, the same value as m = 510 is put in Du nm . Dv nm : Result of differentiation in the v direction (difference between P n (m + 1) and P nm ) When n = 0, Dv nm is set to the same value as n = 1. In the case of n = 511, the same value as n = 510 is put in Dv nm .

【0043】上記の如く算出した結果であるDu 及びD
v のデータを基に次の(3)式により面の光線ベクトル
の向きを修正する。なお、(3)式では、*は掛算を表
わし、×印はベクトルの外積を表わしている。
Du and D which are the results calculated as described above
The direction of the ray vector of the surface is corrected by the following equation (3) based on the data of v. In the equation (3), * represents multiplication, and x represents vector cross product.

【0044】[0044]

【数1】 [Equation 1]

【0045】上記(3)式に含まれるベクトルの相互関
係を図7に示す。
FIG. 7 shows the mutual relation of the vectors included in the above equation (3).

【0046】(2)環境マッピングは、図8に概念的に
示すように、情報指定装置12で指定した仮想立方体の
各面に環境マッピング用画像が貼られていると仮定し、
その画像を、仮想立方体内に設置された物体面に映り込
ませる処理である。この映り込ませに使用するデータ
は、バンプマッピングで修正された法線ベクトルを基に
して算出される。
(2) As for the environment mapping, as conceptually shown in FIG. 8, it is assumed that an image for environment mapping is attached to each surface of the virtual cube designated by the information designating device 12,
It is a process of reflecting the image on an object plane installed in the virtual cube. The data used for this reflection is calculated based on the normal vector corrected by bump mapping.

【0047】次に、本実施例で使用されるライティング
モデルの計算式を示す。これは、Phongのモデルを基に
したものであり、このモデル式を図示すると図9のよう
になる。なお、式中・は内積を表わす。
Next, the calculation formula of the lighting model used in this embodiment will be shown. This is based on the Phong model, and the model formula is illustrated in FIG. In the formula, represents the inner product.

【0048】[0048]

【数2】 [Equation 2]

【0049】以上詳述した如く、本実施例によれば、3
次元CG画像制作において、物体に簡単に貝殻の質感を
付けることができ、その演算に要する計算時間も短くて
済むため、コスト低減を図ることができる。又、環境マ
ッピング用テクスチャー、バンプマッピング用テクスチ
ャーを複数枚用意しておくことにより、貝殻(真珠、螺
鈿)の質感を持った物体画像の制作を容易に行うことが
できる。
As described above in detail, according to the present embodiment, 3
In three-dimensional CG image production, the texture of a shell can be easily added to an object, and the calculation time required for the calculation can be short, so that the cost can be reduced. Moreover, by preparing a plurality of textures for environment mapping and textures for bump mapping, it is possible to easily produce an object image having a texture of a shell (pearl, screw).

【0050】次に、本発明に係る第2実施例について説
明する。
Next, a second embodiment according to the present invention will be described.

【0051】本実施例は、円盤形状の物体面に対して、
環境マッピング画像として図10に示すような交叉した
虹色パターンの画像を用い、且つバンプマッピング画像
として図11に示すような同心円パターンの画像を用い
た以外は実質的に前記第1実施例の場合と同様の処理を
行うものである。
In this embodiment, for a disk-shaped object surface,
In the case of substantially the first embodiment except that the image of the intersecting iridescent pattern as shown in FIG. 10 is used as the environment mapping image and the image of the concentric circle pattern as shown in FIG. 11 is used as the bump mapping image. The same processing as is performed.

【0052】本実施例によれば、CD(コンパクト・デ
ィスク)の質感を持った物体画像を容易に制作すること
ができる。
According to this embodiment, it is possible to easily produce an object image having a CD (compact disc) texture.

【0053】以上、本発明について具体的に説明した
が、本発明は、前記実施例に示したものに限られるもの
でなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であ
る。
The present invention has been specifically described above, but the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

【0054】例えば、環境マッピング画像を作成する方
法は、前記画像作成ペイント装置14を用いる場合に限
られるものでなく、(1)ソフトウエア上で赤、緑、
青、シアン、マゼンタ、黄色等の貝殻特有の色を持った
画像データを発生させ、その画像を環境マッピング画像
とすることができる。又、(2)実際の貝殻が映ってい
るフィルムをスキャナでデジタル画像として取込み、そ
の画像を環境マッピング画像とすることもできる。更
に、(3)上記(1)又は(2)で制作した画像を、前
記実施例の環境マッピング画像制作ペイント装置14で
修正を加えたものを環境マッピング画像とすることもで
きる。
For example, the method of creating the environment mapping image is not limited to the case of using the image creating paint device 14, and (1) red, green, and
Image data having a shell-specific color such as blue, cyan, magenta, and yellow can be generated, and the image can be used as an environment mapping image. Further, (2) it is possible to capture a film on which an actual shell is reflected as a digital image with a scanner and use the image as an environment mapping image. Further, (3) the image created in (1) or (2) above may be modified by the environment mapping image creating / painting device 14 of the above embodiment to be used as the environment mapping image.

【0055】又、バンプマッピング画像の作成には、上
記のようにソフトウエアを用いずに、ペイント装置を用
いて白黒の領域が多数あるモノクロ画像を作成し、フィ
ルムをスキャナでデジタル画像として取込み、その画像
をバンプマッピング画像とすることもできる。
In order to create the bump mapping image, a monochrome image having a large number of black and white areas is created using a paint device without using software as described above, and the film is captured by a scanner as a digital image. The image can also be used as a bump mapping image.

【0056】又、環境マッピングを行う際に、前記実施
例では仮想立方体を用いたが、これに限られるものでな
く、仮想球を用いて環境マッピングを行うことも可能で
ある。
Further, when the environment mapping is performed, the virtual cube is used in the above-mentioned embodiment, but the present invention is not limited to this, and it is also possible to perform the environment mapping using a virtual sphere.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、3
次元コンピュータ・グラフィックス制作で物体表面に貝
殻質感やCD質感等の貝殻様質感を容易に表現すること
ができる。
As described above, according to the present invention, 3
It is possible to easily express a shell-like texture such as a shell texture or a CD texture on the surface of an object by producing a three-dimensional computer graphics.

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

【図1】本発明に係る第1実施例の貝殻質感表現装置の
構成を示すブロック図
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a shell texture expressing device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】バンプマッピング画像の面への貼付け操作を示
す説明図
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an operation of pasting a bump mapping image onto a surface.

【図3】環境マッピング上に用いる仮想立方体を示す説
明図
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a virtual cube used for environment mapping.

【図4】環境マッピング画像を作成する方法を示す説明
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a method of creating an environment mapping image.

【図5】バンプマッピング用画像を示す説明図FIG. 5 is an explanatory diagram showing an image for bump mapping.

【図6】完成された貝殻を概念的に示す説明図FIG. 6 is an explanatory view conceptually showing the completed shell.

【図7】バンプマッピングにおけるベクトルの相互関係
を示す説明図
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the mutual relationship of vectors in bump mapping.

【図8】環境マッピング処理を示す説明図FIG. 8 is an explanatory diagram showing environment mapping processing.

【図9】ライティングモデルの説明図FIG. 9 is an explanatory diagram of a lighting model.

【図10】本発明に係る第2実施例に適用する環境マッ
ピング画像を示す説明図
FIG. 10 is an explanatory diagram showing an environment mapping image applied to the second embodiment according to the present invention.

【図11】同実施例に適用するバンプマッピング画像を
示す説明図
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a bump mapping image applied to the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…形状入力装置、 12…情報指定装置、 14…環境マッピング画像作成ペイント装置、 16…バンプマッピング画像制作装置、 18…2次元投影画像作成装置、 20…フレームメモリ、 22…バンピングマップ用画像、 24…面データ、 26…ディスプレイ、 28…マウス、 30…環境マッピング用画像、 32…貝殻、 34…ハイライト。 10 ... Shape input device, 12 ... Information designating device, 14 ... Environment mapping image creation paint device, 16 ... Bump mapping image creation device, 18 ... Two-dimensional projection image creation device, 20 ... Frame memory, 22 ... Bumping map image, 24 ... Surface data, 26 ... Display, 28 ... Mouse, 30 ... Environment mapping image, 32 ... Seashell, 34 ... Highlight.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】3次元コンピュータ・グラフィックス制作
に際して物体面に貝殻様質感を表現する貝殻質感表現装
置であって、 上記物体面に対して複数色からなる画像を用いて環境マ
ッピングを行い、且つ上記物体面に対して強いバンプマ
ッピングを行って該物体面の輝度計算を行う機能を備え
ていることを特徴とする貝殻質感表現装置。
1. A shell texture expressing device for expressing a shell-like texture on an object surface when producing three-dimensional computer graphics, wherein environment mapping is performed on the object surface using images of a plurality of colors. A shell texture expressing device having a function of performing strong bump mapping on the object surface to calculate the brightness of the object surface.
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