(57)【要約】【課題】処理負担が少なく高品質の３次元モデルのレンダリング画像の動画を再生する。【解決手段】コンピューター２０は、座標(x,y)を２進数表現したときの各ビットの値に対応するｘ座標用の縦縞模様パターンとｙ座標用の横縞模様パターンとをテクスチャーとして３次元モデルに貼り付けてレンダリングし、これによりビットマップ画像として得られたレンダリング済み画像を解析することによりレンダリング済み画像の座標(x,y)とテクスチャーの座標（Xt(x,y)，Yt(x,y)）との対応関係を設定する。ビューワー２０は、レンダリング済み画像を用いて動画を表示するときには、描画処理に対してバックグラウンドでレンダリング済み画像を順次ロードしつつ、予め設定された対応関係からテクスチャーの座標（Xt(x,y)，Yt(x,y)）の階調値を表示画像の座標(x,y)に描画する。【選択図】図１
2010257224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像をフレーム単位で描画することにより動画像を表示する動画像表示装置であって、
座標毎に階調値が異なる所定パターンをテクスチャーとして３次元モデルに貼り付けてレンダリングすることによりフレーム毎のビットマップ画像として得られたレンダリング済み画像を記憶すると共に該レンダリング済み画像を解析することにより得られる該レンダリング済み画像の座標と前記所定パターンの座標との対応関係を記憶する記憶手段と、
動画像の表示が指示されたときには、前記記憶手段から各フレームのレンダリング済み画像を所定量まで順次読み込む画像読込手段と、
前記記憶された対応関係に基づいてフレーム単位で順次前記読み込まれたレンダリング済み画像中に所望のテクスチャーを合成して描画する描画手段と、
を備える動画像表示装置。
【請求項２】
前記対応関係は、前記レンダリング済み画像の各座標の階調値から対応する前記所定パターンの座標を特定することにより導出される関係である請求項１記載の動画像表示装置。
【請求項３】
前記所定パターンは、座標を２進数で表現したときにビット数に応じた複数のパターンに、それぞれ座標毎に対応するビットの値に応じた階調値が設定されてなるパターンである請求項１または２記載の動画像表示装置。
【請求項４】
前記２進数は、グレイコード（交番２進数）である請求項３記載の動画像表示装置。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれか１項に記載の動画像表示装置であって、
前記所定パターンは、前記対応関係を設定するための対応関係設定用パターンに加えてさらに最小階調値でベタ塗りしてなる第１ベタ塗りパターンを含むパターンであり、
前記記憶手段は、前記レンダリング済み画像における前記第１ベタ塗りパターンの階調値であるバイアス値を記憶する手段であり、
前記描画手段は、前記記憶されたバイアス値に基づいて前記所望のテクスチャーの階調値をオフセットすることにより前記レンダリング済み画像の階調値に変換して描画する手段である
動画像表示装置。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれか１項に記載の動画像表示装置であって、
前記所定パターンは、前記対応関係を設定するための対応関係設定用パターンに加えてさらに最小階調値でベタ塗りしてなる第１ベタ塗りパターンと最大階調値でベタ塗りしてなる第２ベタ塗りパターンとを含むパターンであり、
前記記憶手段は、前記レンダリング済み画像における前記第２ベタ塗りパターンの階調値と前記第１ベタ塗りパターンの階調値との偏差であるゲインを記憶する手段であり、
前記描画手段は、前記記憶されたゲインに基づいて前記所望のテクスチャーの階調値を前記レンダリング済み画像の階調値に変換して描画する手段である
動画像表示装置。
【請求項７】
請求項６記載の動画像表示装置であって、
前記所定パターンは、前記描画手段により前記レンダリング済み画像に複数の所望のテクスチャーを配置して表示する場合には、前記配置する所望のテクスチャーの数だけ設けられたセット群であって各セットが１つの前記第２ベタ塗りパターンと前記配置するテクスチャーの数から値１を減じた数の前記第１ベタ塗りパターンとからなると共に各セット毎に前記３次元モデルに前記第２ベタ塗りパターンを貼り付ける箇所が異なる第１のセット群と、前記配置する所望のテクスチャーの数と同数の前記第１ベタ塗りパターンからなる１つの第２のセットとがそれぞれセット毎に前記３次元モデルに貼り付けられてレンダリングされるパターンであり、
前記ゲインは、前記第１のセット群を各セット毎にレンダリングすることにより得られる各レンダリング済み画像の階調値と前記第２のセットをレンダリングすることにより得られるレンダリング済み画像の階調値とを前記第１のセット群の各セット毎に比較することにより、前記３次元モデルにテクスチャーが貼り付けられた領域であるテクスチャー領域を特定し、該特定したテクスチャー領域に対して算出される
動画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像をフレーム単位で描画することにより動画像を表示する動画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の動画像表示装置としては、リアルタイムで３次元モデルをレンダリングしてディスプレイに表示するものや（例えば、特許文献１参照）、３次元モデルを予めレンダリングしてビットマップ画像を作成して保存しておきディスプレイの表示はビットマップ画像を読み込んで行なうものなどが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０７−１５２９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前者の手法では、画面の表示周期よりも短い周期でレンダリング処理を行なう必要があるため、高い演算能力が要求される。したがって、用いるコンピューターによっては、演算能力に不足が生じ、レイトレーシングなどの高品質のレンダリングは行なうことができない。一方、後者の手法では、ビットマップ画像を表示するだけであるから、予め高品質のレンダリングを行なってビットマップ画像を作成しておくことにより、高品質の画像を表示することができるものの、現状では後から異なるテクスチャーに差し替えて使用することはできない。また、フレーム単位でビットマップ画像を描画して動画像を表示する場合には、表示周期よりも早く画像を読み込んで展開しなければフレーム落ちが生じてしまう。
【０００５】
本発明の動画像表示装置は、処理負担が少なく、高品質の３次元モデルのレンダリング画像による動画をスムーズに表示することを主目的とする。
【０００６】
本発明の動画像表示装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の動画像表示装置は、
画像をフレーム単位で描画することにより動画像を表示する動画像表示装置であって、
座標毎に階調値が異なる所定パターンをテクスチャーとして３次元モデルに貼り付けてレンダリングすることによりフレーム毎のビットマップ画像として得られたレンダリング済み画像を記憶すると共に該レンダリング済み画像を解析することにより得られる該レンダリング済み画像の座標と前記所定パターンの座標との対応関係を記憶する記憶手段と、
動画像の表示が指示されたときには、前記記憶手段から各フレームのレンダリング済み画像を所定量まで順次読み込む画像読込手段と、
前記記憶された対応関係に基づいてフレーム単位で順次前記読み込まれたレンダリング済み画像中に所望のテクスチャを合成して描画する描画手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の動画像表示装置では、動画像の表示が指示されたときには、フレーム毎のレンダリング済み画像とこのレンダリング済み画像の座標と所定パターンの座標との対応関係とを記憶する記憶手段から各フレームのレンダリング済み画像を所定量まで順次読み込み、記憶された対応関係に基づいてフレーム単位で順次読み込まれたレンダリング済み画像中に所望のテクスチャを合成して描画する。したがって、３次元モデルをレンダリングした画像を所望のテクスチャーを差し替えて表示することができると共にリアルタイムで３次元モデルをレンダリングして動画像として表示するものに比して処理負担を少なくすることができる。また、動画像の表示が指示されたときには、描画手段の処理でレンダリング済み画像が必要とされるタイミングに先だって記憶手段に記憶されている各フレームのレンダリング済み画像を所定量まで順次読み込んでおくから、比較的処理能力の低い装置であっても、描画の度に対応するフレームのレンダリング済み画像を読み込むものに比して、フレーム落ちをより確実に防止することができる。
【０００９】
こうした本発明の動画像表示装置において、前記対応関係は、前記レンダリング済み画像の各座標の階調値から対応する前記所定パターンの座標を特定することにより導出される関係であるものとすることもできる。
【００１０】
また、本発明の動画像表示装置において、前記所定パターンは、座標を２進数で表現したときにビット数に応じた複数のパターンに、それぞれ座標毎に対応するビットの値に応じた階調値が設定されてなるパターンであるものとすることもできる。こうすれば、対応関係をより正確に設定することができる。この場合、前記２進数は、グレイコード（交番２進数）であるものとすることもできる。こうすれば、隣接する座標に移行する際に常に１ビットの変化しか生じないから、画像の階調値の誤差に起因して誤ったデータが取得されてしまうのを抑制することができる。
【００１１】
さらに、本発明の動画像表示装置において、前記所定パターンは、前記対応関係を設定するための対応関係設定用パターンに加えてさらに最小階調値でベタ塗りしてなる第１ベタ塗りパターンを含むパターンであり、前記記憶手段は、前記レンダリング済み画像における前記第１ベタ塗りパターンの階調値であるバイアス値を記憶する手段であり、前記描画手段は、前記記憶されたバイアス値に基づいて前記所望のテクスチャの階調値をオフセットすることにより前記レンダリング済み画像の階調値に変換して描画する手段であるものとすることもできる。こうすれば、３次元モデルのレンダリングによる効果のうち元のテクスチャーに依存しないものを反映させることができる。
【００１２】
また、本発明の動画像表示装置において、前記所定パターンは、前記対応関係を設定するための対応関係設定用パターンに加えてさらに最小階調値でベタ塗りしてなる第１ベタ塗りパターンと最大階調値でベタ塗りしてなる第２ベタ塗りパターンとを含むパターンであり、前記記憶手段は、前記レンダリング済み画像における前記第２ベタ塗りパターンの階調値と前記第１ベタ塗りパターンの階調値との偏差であるゲインを記憶する手段であり、前記描画手段は、前記記憶されたゲインに基づいて前記所望のテクスチャーの階調値を前記レンダリング済み画像の階調値に変換して描画する手段であるものとすることもできる。こうすれば、３次元モデルのレンダリングによる効果のうち元のテクスチャーの階調値に影響を受けるものを反映させることができる。この態様の本発明の動画像表示装置において、前記所定パターンは、前記描画手段により前記レンダリング済み画像に複数の所望のテクスチャーを配置して表示する場合には、前記配置する所望のテクスチャーの数だけ設けられたセット群であって各セットが１つの前記第２ベタ塗りパターンと前記配置するテクスチャーの数から値１を減じた数の前記第１ベタ塗りパターンとからなると共に各セット毎に前記３次元モデルに前記第２ベタ塗りパターンを貼り付ける箇所が異なる第１のセット群と、前記配置する所望のテクスチャーの数と同数の前記第１ベタ塗りパターンからなる１つの第２のセットとがそれぞれセット毎に前記３次元モデルに貼り付けられてレンダリングされるパターンであり、前記ゲインは、前記第１のセット群を各セット毎にレンダリングすることにより得られる各レンダリング済み画像の階調値と前記第２のセットをレンダリングすることにより得られるレンダリング済み画像の階調値とを前記第１のセット群の各セット毎に比較することにより、前記３次元モデルにテクスチャーが貼り付けられた領域であるテクスチャー領域を特定し、該特定したテクスチャー領域に対して算出されるものとすることもできる。こうすれば、テクスチャー領域をより容易に特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態としてのビューワー２０の構成の概略を示す構成図。
【図２】コンピューター４０の構成の概略を示す構成図。
【図３】特殊テクスチャー生成処理の一例を示すフローチャート。
【図４】特殊テクスチャーの一例を示す説明図。
【図５】セット毎に特殊テクスチャーをレンダリングする様子を示す説明図。
【図６】画像描画情報生成処理の一例を示すフローチャート。
【図７】バイアスBc,t(x,y)とゲインGc,t(x,y)を説明する説明図。
【図８】差し替え用テクスチャーの一例を示す説明図。
【図９】差し替え用テクスチャーのスライドショー表示の一例を示す説明図。
【図１０】スライドショー表示処理の様子を説明する説明図である。
【図１１】変形例の特殊テクスチャーを示す説明図。
【図１２】変形例の特殊テクスチャーを用いてレンダリングする様子を示す説明図。
【図１３】変形例の特殊テクスチャーを示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。図１は本発明の一実施形態としてのビューワー２０の構成の概略を示す構成図であり、図２はビューワー２０による動画像の表示に用いるデータを作成するコンピューター４０の構成の概略を示す構成図である。
【００１５】
コンピューター４０は、本実施形態のビューワー２０により３次元レンダリング画像をフレーム単位で動画像として表示するために必要なデータを作成するものであり、図２に示すように、中央演算処理装置としてのＣＰＵや処理プログラムを記憶するＲＯＭ、データを一時的に記憶するＲＡＭ、グラフィックプロセッサー（ＧＰＵ）、ハードディスク（ＨＤＤ）、表示部２１などからなる汎用のコンピューターとして構成されており、その機能ブロックとしては、３次元モデリングデータ（以下、３Ｄモデルという）やこれに貼り付けるテクスチャーデータ（以下、テクスチャーという）などを記憶する記憶部４１と、３次元モデルに貼り付ける前処理用の特殊なテクスチャーを生成する特殊テクスチャー生成処理部４２と、３次元モデルをレンダリングしてビットマップ画像を生成するレンダリング処理部４４と、レンダリングにより得られたビットマップ画像としてのレンダリング済み画像を解析するレンダリング済み画像解析処理部４６と、を備える。
【００１６】
特殊テクスチャー生成処理部４２は、レンダリング処理部４４でレンダリングされる３Ｄモデルに貼り付ける所定パターンのテクスチャーを生成する処理部であり、具体的には、所定パターンとして、値０．０〜１．０の階調値範囲内で階調値が値１．０の白ベタのパターンや、階調値が値０．０の黒ベタのパターン，値０．０と値１．０の階調値が横方向に交互に現われる縦縞模様のパターン，値０．０と値１．０の階調値が縦方向に交互に現われる横縞模様のパターンを生成する。なお、これらの各パターンがもつ役割については後述する。
【００１７】
レンダリング処理部４４は、３Ｄレンダリング用のソフトウエアがコンピューター４０にインストールされることにより機能する処理部であり、３Ｄモデルに特殊テクスチャー生成処理部４２で生成されたテクスチャーを貼り付けてレンダリングすることにより所定のフレームレート（例えば、１秒間に２０回や３０回など）でフレーム単位にビットマップ画像を再生して動画を表示する。本実施形態では、光源からの光をたどりながらオブジェクト面の反射や光の屈折などを計算してレンダリングするレイトレーシング法を用いてレンダリング処理を行なうものとした。
【００１８】
レンダリング済み画像解析処理部４６は、レンダリング処理部４４により生成されたビットマップ画像（レンダリング済み画像）を解析することにより、所定パターンのテクスチャーに代えて写真などの所望の画像データを配置してレンダリング済み画像をビューワー２０側で表示できるようにするための画像描画情報を生成する。
【００１９】
本実施形態のビューワー２０は、図１に示すように、液晶ディスプレイとしての表示部２１と、メモリーカードＭＣに記憶されている写真などの画像データの入力を司るメモリーカードインターフェース（Ｉ／Ｆ）２２と、ユーザーにより操作される操作系からの信号を入力するＵＩ入力部３０と、コンピューター４０により生成されたレンダリング済み画像や画像描画情報を記憶する記憶部３２と、記憶部３２に記憶されたレンダリング済み画像をロードすると共に展開してＲＡＭのデータ格納領域３６に格納するロード処理部３４と、メモリーカードＭＣに記憶されている画像データを展開して描画バッファー２６に描画したりデータ格納領域３６に格納されたレンダリング済み画像にメモリーカードＭＣに記憶されている画像データを合成して描画バッファー２６に描画したりする描画処理部２４と、描画バッファー２６に描画された画像データの表示部２１への転送を司るＬＣＤインタフェース（Ｉ／Ｆ）２８と、装置全体をコントロールする制御部３８とを備える。このビューワー２０は、ユーザーからの指示によりメモリーカードＭＣに記憶されている複数の画像データを順次読み込むと共に読み込んだ画像データを画像描画情報を用いて３Ｄモデルのレンダリング済み画像に貼り付けてフレーム単位で順次再生を行なうことにより動画像として表示（スライドショー表示）することができる。
【００２０】
次に、こうして構成された本実施形態のビューワー２０とコンピューター４０の動作について説明する。まず、コンピューター４０側の動作について説明する。図３は、コンピューター４０の特殊テクスチャー生成処理部４２により実行される特殊テクスチャー生成処理の一例を示すフローチャートである。
【００２１】
特殊テクスチャー生成処理では、まず、対象セット番号ｉを値１に初期化し（ステップＳ１００）、対象セット番号ｉに対してＲＧＢの色成分毎にｎ個の特殊テクスチャーを生成して（ステップＳ１１０）、対象セット番号ｉを値１だけインクリメントし（ステップＳ１２０）、対象セット番号ｉと値ｎとを比較して（ステップＳ１３０）、対象セット番号ｉが値ｎ以下のときにはステップＳ１１０に戻って次の対象セット番号ｉに対してｎ個の特殊テクスチャーを生成する処理を繰り返し、対象セット番号ｉが値ｎを超えたときには次の処理に進む。ここで、対象セット番号ｉが値１から値ｎまでの特殊テクスチャーの生成は、次式（１）に示すように、１番からｎ番までの対象テクスチャー番号ｊを１番から値１ずつシフトしながら対象テクスチャー番号ｊと対象セット番号ｉと比較し、両者が一致する対象テクスチャー番号ｊに対しては最小値０．０（黒）〜最大値１．０（白）の階調値範囲で全座標(x,y)に値１．０の階調値を設定することにより白ベタの特殊テクスチャーを生成し、両者が一致しない対象テクスチャー番号ｊに対しては全座標(x,y)に値０．０の階調値を設定することにより黒ベタの特殊テクスチャーを生成することにより行なわれる。ここで、式（１）中の「ｃ」は、画像データのＲＧＢ値の各色に対応する値を示し、「ｎ」は１画面に配置するテクスチャーの数を示し、「ｂ」はテクスチャーの座標を２進数で表わしたときのビット数を示し、「Tc,i,j(x,y)」は色成分ｃ，対象セット番号i，対象テクスチャー番号ｊにおける特殊テクスチャーの座標(x,y)の階調値を示す（以下、同じ）。
【００２２】
【数１】
2010257224.tif 000003
【００２３】
対象セット番号ｉが値１〜値ｎの特殊テクスチャーを生成すると、次に、対象セット番号ｉが値（ｎ＋１）の色成分毎のｎ個の特殊テクスチャーを生成し（ステップＳ１４０）、対象セット番号ｉを値１だけインクリメントする（ステップＳ１５０）。ここで、対象セット番号ｉが値（ｎ＋１）の特殊テクスチャーの生成は、次式（２）に示すように、１番からｎ番までのすべての対象テクスチャー番号ｊに対して全座標(x,y)に値０．０の階調値を設定することにより黒ベタの特殊テクスチャーを生成することにより行なわれる。
【００２４】
【数２】
2010257224.tif 000004
【００２５】
対象セット番号ｉが値（ｎ＋１）の特殊テクスチャーを生成すると、次に、対象セット番号ｉに対してテクスチャーの座標を交番２進数（グレイコード）表現としたときの第｛ｉ−（ｎ＋２）]ビットに対応する縦縞模様の色成分毎のｎ個の特殊テクスチャーを次式（３）により生成して（ステップＳ１６０）、対象セット番号ｉを値１だけインクリメントし（ステップＳ１７０）、対象セット番号ｉと値（ｎ＋ｂ＋１）とを比較し（ステップＳ１８０）、対象セット番号ｉが値（ｎ＋ｂ＋１）以下のときにはステップＳ１６０に戻って次の対象セット番号ｉに対してｎ個の特殊テクスチャーを生成する処理を繰り返し、対象セット番号ｉが値（ｎ＋ｂ＋１）を超えたときには次の処理に進む。ここで、式（３）中の「gray(a)」は数値ａのグレイコード（交番２進数符号）表現であり、「and(a,b)」はａとｂのビット毎の論理積を示す（以下、同じ）。（ｎ＋２）番から（ｎ＋ｂ＋１）番までの対象セット番号ｉは、それぞれテクスチャーの座標を２進数で表現したときに第０ビット（最上位ビット）から第（ｂ−１）ビット（最下位ビット）までの各ビットに対応しており、対象セット番号ｉに対応するビットの値が値１のときには値１．０（白）の階調値を設定し、対応するビットの値が値０のときには値０．０（黒）の階調値を設定することにより縦縞模様の特殊テクスチャーが生成される。本実施形態では、テクスチャーの座標を交番２進数で表現しており、例えば、テクスチャー数ｎが値３で座標が値１〜８の３ビット（ｂ＝３）とすると、対象セット番号ｉが第０ビット（最上位ビット）を示す値５の特殊テクスチャーとしてはｘ座標が値１〜４については黒の階調値が設定され値５〜８については白の階調値が設定され、対象セット番号ｉが第１ビットを示す値６の特殊テクスチャーとしてはｘ座標が値１，２については黒の階調値が設定され３〜６については白の階調値が設定され値７，８については黒の階調値が設定され、対象セット番号ｉが第２ビット（最下位ビット）を示す値７の特殊テクスチャーとしてはｘ座標が値１については黒の階調値が設定され値２，３については白の階調値が設定され値４，５については黒の階調値が設定され値６，７については白の階調値が設定され値８については黒の階調値が設定されることになる。
【００２６】
【数３】
2010257224.tif 000005
【００２７】
対象セット番号ｉが値（ｎ＋２）〜値（ｎ＋ｂ＋１）の特殊テクスチャーを生成すると、次に、対象セット番号ｉに対してテクスチャーのｙ座標を交番２進数表現としたときの第｛ｉ−（ｎ＋ｂ＋２）]ビットに対応する横縞模様の色成分毎のｎ個の特殊テクスチャーを次式（４）により生成して（ステップＳ１８５）、対象セット番号ｉを値１だけインクリメントし（ステップＳ１９０）、対象セット番号ｉと値（ｎ＋２ｂ＋１）とを比較し（ステップＳ１９５）、対象セット番号ｉが値（ｎ＋２ｂ＋１）以下のときにはステップＳ１８５に戻って次の対象セット番号ｉに対してｎ個の特殊テクスチャーを生成する処理を繰り返し、対象セット番号ｉが値（ｎ＋２ｂ＋１）を超えたときには、全ての特殊テクスチャーの生成が完了したとして、本ルーチンを終了する。（ｎ＋ｂ＋２）番から（ｎ＋２ｂ＋１）番までの対象セット番号ｉは、それぞれテクスチャーの座標を２進数で表現したときに第０ビット（最上位ビット）から第（ｂ−１）ビット（最下位ビット）までの各ビットに対応しており、対象セット番号ｉに対応するビットの値が値１のときには値１．０（白）の階調値を設定し、対応するビットの値が値０のときには値０．０（黒）の階調値を設定することにより横縞模様の特殊テクスチャーが生成される。本実施形態では、テクスチャーの座標をグレイコードで表現しており、例えば、テクスチャー数ｎが値３でｙ座標が値１〜８の３ビット（ｂ＝３）とすると、対象セット番号ｉが第０ビット（最上位ビット）を示す値８の特殊テクスチャーとしてはｙ座標が値１〜４については黒の階調値が設定され値５〜８については白の階調値が設定され、対象セット番号ｉが第１ビットを示す値９の特殊テクスチャーとしてはｙ座標が値１，２については黒の階調値が設定され値３〜６については白の階調値が設定され値７，８については黒の階調値が設定され、対象セット番号ｉが第２ビット（最下位ビット）を示す値１０の特殊テクスチャーとしてはｙ座標が値１については黒の階調値が設定され値２，３については白の階調値が設定され値４，５については黒の階調値が設定され値６，７については白の階調値が設定され値８については黒の階調値が設定されることになる。図４に、テクスチャー数ｎが値３で座標のビット数ｂが値３のときに生成される特殊テクスチャーの一覧を示す。
【００２８】
【数４】
2010257224.tif 000006
【００２９】
レンダリング処理部４４は、セット毎に、対応するｎ個の特殊テクスチャーを３次元モデルに貼り付けてレンダリング処理を行なう。図５にレンダリング処理の様子を示す。本実施形態では、３次元モデルを動画としてレンダリングし、テクスチャー数ｎが値３でビット数ｂが値３としたから、合計１０セット分のレンダリング処理が行なわれて１０セット分の動画が生成されることになる。この動画は、フレーム１〜Ｔ（例えば、Ｔは２００）までの各フレーム毎に生成されたビットマップ画像（レンダリング済み画像）により構成される。
【００３０】
次に、レンダリング処理部４４により生成されたレンダリング済み画像を解析する処理について説明する。図６は、レンダリング済み画像解析処理部４６により実行されるレンダリング済み画像解析処理の一例を示すフローチャートである。
【００３１】
レンダリング済み画像解析処理では、まず、次式（５）に示すように各フレーム番号ｔ（＝１〜Ｔ）におけるレンダリング済み画像の座標(x,y)の変数It(x,y)を値０に初期化し（ステップＳ２００）、対象フレームｔにおけるセット番号１〜ｎのレンダリング済み画像中の白ベタ領域（座標）を特定して、この白ベタ領域の変数It(x,y)に対応するテクスチャー番号（＝対象セット番号ｉ）を設定する（ステップＳ２１０）。この処理は、次式（６）に示すように、対象セット番号ｉを１番からｎ番まで順次シフトしながら対象セット番号ｉのレンダリング済み画像の階調値（各色成分毎の階調値の総和）とセット番号（ｎ＋１）のレンダリング済み画像の階調値（各色成分毎の階調値の総和）とを比較することにより行なうことができる。ここで、式（５）中の「ｗ」はレンダリング済み画像の幅方向のサイズを示し、「ｈ」はレンダリング済み画像の高さ方向のサイズを示す。また、式（６）中の「Ac,i,t(x,y)」は色成分ｃ，セット番号ｉ（１〜ｎ），フレーム番号ｔにおけるレンダリング済み画像の座標(x,y)の階調値を示す（以下、同じ）。
【００３２】
【数５】
2010257224.tif 000007
【００３３】
続いて、次式（７）によりセット番号（ｎ＋１）のレンダリング済み画像の階調値をバイアスBc,t(x,y)として設定すると共に（ステップＳ２２０）、変数It(x,y)が値０でないレンダリング済み画像の座標(x,y)、即ち白ベタ領域について次式（８）によりゲインGc,t(x,y)を計算する（ステップＳ２３０）。ここで、式（８）中の「Ac,It(x,y),t(x,y)」は色成分ｃ，変数It(x,y)に格納されたセット番号ｉ，フレーム番号ｔにおけるレンダリング済み画像の座標(x,y)の階調値を示す。図７に、バイアスBc,t(x,y)とゲインGc,t(x,y)との関係を示す。３Ｄモデルにテクスチャーを貼り付けてレンダリングする場合、図示するように、元のテクスチャーの階調値に依存しないオフセット分がバイアスBc,t(x,y)に相当し、元のテクスチャーの階調値の変化に対するレンダリング済み画像の階調値の変化の傾きがゲインGc,t(x,y)に相当する。
【００３４】
【数６】
2010257224.tif 000008
【００３５】
そして、次式（９）によりテクスチャーのグレイコード表現の座標（X't(x,y)，Y't(x,y）)を値０に初期化し（ステップＳ２４０）、セット番号（ｎ＋２）〜（ｎ＋２ｂ＋１）のレンダリング済み画像の座標(x,y)とテクスチャーの座標（X't(x,y)，Y't(x,y）)との対応関係を設定する（ステップＳ２５０）。ここで、座標の対応関係は、次式（１０）により行なわれ、具体的には、セット番号ｉを１番からｎ番まで順次シフトしながらセット番号（ｉ＋ｎ＋１）のレンダリング済み画像の階調値Ac,i+n+1,t(x,y)からバイアスBc,t(x,y)を減じたもの（各色成分毎の総和）がセット番号ｉのレンダリング済み画像のゲインGc,t(x,y)を値２で割ったもの（各色成分毎の総和）よりも大きいか否か即ちセット番号（ｉ＋ｎ＋１）における白と黒の縦縞模様のパターンのうち座標(x,y)が白か否かを判定し白のときには交番２進数表現の座標X't(x,y)の対応する第（ｉ−１）ビットの値に値１を設定し、セット番号ｉを１番からｎ番まで順次シフトしながらセット番号（ｉ＋ｂ＋ｎ＋１）のレンダリング済み画像の階調値Ac,i+b+n+1,i(x,y)からバイアスBc,t(x,y)を減じたもの（各色成分毎の総和）がセット番号ｉのレンダリング済み画像のゲインGc,t(x,y)を値２で割ったもの（各色成分毎の総和）よりも大きいか否か即ちセット番号（ｉ＋ｂ＋ｎ＋１）における白と黒の横縞模様のパターンのうち座標(x,y)が白か否かを判定し白のときには座標Y't(x,y)の対応する第（ｉ−１）ビットの値を値１に設定することにより行なわれる。ここで、式（１０）中の「or(a,b)」はａとｂのビット毎の論理和を示す。
【００３６】
【数７】
2010257224.tif 000009
【００３７】
座標の対応関係を設定すると、グレイコード表現のテクスチャーの座標（X't(x,y)，Y't(x,y)）を次式（１１）を用いて復号化して復号化後座標（Xt(x,y)，Yt(x,y)）を算出し（ステップＳ２６０）、これまでの設定あるいは算出結果を画像描画情報として記憶部３２に保存し（ステップＳ２７０）、値１〜Ｔまでの全フレームについて処理が完了したか否かを判定し（ステップＳ２８０）、全フレームについて処理が完了していないときには次のフレームを対象フレームｔに設定してステップＳ２１０に戻って処理を繰り返し、全フレームについて処理が完了したときに本処理を終了する。ここで、式（１１）中の「gray-1(a)」はグレイコードａを復号化した値を示し、「Xt(x,y)」はフレーム番号ｔのレンダリング済み画像の座標(x,y)に対応するテクスチャーのｘ座標を示し、「Ｙt(x,y)」はフレーム番号ｔのレンダリング済み画像の座標(x,y)に対応するテクスチャーのｙ座標を示す。なお、本実施形態では、座標（X't(x,y)，Y't(x,y）)の原点を(1,1)としているから、グレイコードを復号化した値に値１を加算している。画像描画情報としては、変数It(x,y)とバイアスBc,t(x,y)とゲインGc,t(x,y)と座標（Xt(c,y)，Ｙt(x,y)）とが含まれる。
【００３８】
【数８】
2010257224.tif 000010
【００３９】
次に、本実施形態のビューワー２０の動作について説明する。本実施形態のビューワー２０は、記憶部３２にはコンピューター４０のレンダリング処理部４４により生成されたレンダリング済み画像（ビットマップ画像の圧縮データ）とレンダリング済み画像解析処理部４６により生成された画像描画情報とが記憶されており、記憶部３２からレンダリング済み画像を読み込むと共にメモリーカードＭＣに記憶されている写真などの複数の画像データを差し替え用テクスチャーとして読み込み、次式（１２）を用いてレンダリング済み画像に合成して順次描画することにより、テクスチャーを差し替えながら３次元モデルのレンダリング済み画像を動画像として表示するスライドショー再生を行なうことができる。ここで、式（１２）中の「Uc,i(x,y)」は色成分ｃ，テクスチャー番号ｉにおける差し替え用テクスチャーの座標(x,y)の階調値（０．０〜１．０）を示し、「Pc,t(x,y)」は色成分ｃ，フレーム番号ｔにおける表示画像（レンダリング済み画像）の座標(x,y)の階調値（０．０〜１．０）を示す。式（１２）に示すように、表示画像の階調値Pc,t(x,y)の設定は、変数It(x,y)が値０でないテクスチャー配置領域に対しては表示画像の座標(x,y)に対応する差し替え用テクスチャーの座標（Xt(x,y)，Ｙt(x,y)）の階調値にゲインGc,t(x,y)を乗じてバイアスBc,t(x,y)を加えたものを設定し、変数It(x,y)が値０であるテクスチャー配置領域以外の領域に対してはバイアスBc,t(x,y)を設定することにより行なわれる。図８にテクスチャー番号が１〜３の３つの差し替え用テクスチャーを示し、図９にレンダリング済み画像に図８の差し替え用テクスチャーを配置して描画する様子を示す。
【００４０】
【数９】
2010257224.tif 000011
【００４１】
図１０は、表示処理の一例を示す説明図である。ユーザーによりＵＩ入力部３０を介してスライドショー表示が指示されると、制御部３８は描画処理部２４を介してロード処理部３４に対してロード開始要求を出力し、ロード開始要求を受けたロード処理部３４は、動画を構成する各フレームのレンダリング済み画像を順次ロードすると共に展開してデータ格納領域３６に格納する。本実施形態では、動画を構成する２００フレームに対してデータ格納領域３６に２０〜３０フレーム分程度のレンダリング済み画像を格納できるようその領域を確保するものとした。描画処理部２４は、表示周期に合わせてフレーム単位でデータ格納領域３６に格納されているフレーム毎のレンダリング済み画像を取得すると共に上述した処理によりテクスチャーと合成して描画バッファー２６上に描画することにより動画として表示する。ロード処理部３４は、描画処理部２４による描画処理の最中であってもバックグラウンドでデータ格納領域３６に格納できるだけロードするから、表示部２１の表示周期に描画が間に合わずにフレーム落ちが発生するのを抑制することができる。
【００４２】
以上説明した実施例の動画像表示装置によれば、コンピューター４０側では、座標(x,y)を２進数表現したときの各ビットの値に対応するｘ座標用の縦縞模様のパターンとｙ座標用の横縞模様のパターンとをテクスチャーとして３次元モデルに貼り付けてレンダリングし、レンダリングによりビットマップ画像として得られたレンダリング済み画像を解析することによりレンダリング済み画像の座標(x,y)とテクスチャーの座標（Xt(x,y)，Yt(x,y)）との対応関係を設定して画像描画情報として保存し、ビューワー２０側でレンダリング済み画像を用いて画像を表示するときには、予め記憶した画像描画情報によりテクスチャーの座標（Xt(x,y)，Yt(x,y)）の階調値に基づいて表示画像の座標(x,y)に描画するから、３次元モデルのレンダリング済み画像をテクスチャーを自由に差し替えて再生することができると共にリアルタイムで３次元モデルをレンダリングして表示するものに比して処理負担を少なくすることができる。このとき、描画処理部２４が描画処理を行なっている最中でもバックグラウンドで各フレームのレンダリング済み画像を順次ロードしておくから、表示部２１の表示周期に描画が間に合わずにフレーム落ちが発生するのを抑制することができる。また、ゲインGc,t(x,y)やバイアスBc,t(x,y)を用いてテクスチャーの階調値を変換して表示画像の階調値を設定するから、３次元モデルをレンダリングしたときの屈折光や鏡面反射，影などの影響も反映させることができる。さらに、座標の対応関係を特定するための特殊テクスチャーとして交番２進数に対応する縦縞模様のパターンと横縞模様のパターンとを形成するから、隣接する座標に移行する際には常に１ビットの変化となり、画像の階調値の誤差に起因して誤ったデータが取得されてしまうのを抑制することができる。
【００４３】
本実施形態では、座標(x,y)を２進数表現したときの各ビットの値に対応するｘ座標用の縦縞模様のパターンとｙ座標用の横縞模様のパターンとをテクスチャーとして用いて３次元モデルに貼り付けてレンダリングすると共にレンダリング結果を解析することにより画像描画情報を生成するものとしたが、用いるパターンはこれに限られず、ｘ座標方向（横方向）に濃淡（階調値）が徐々に変化するパターンとｙ座標方向（縦方向）に濃淡が徐々に変換するパターンとを用いるものとしてもよい。この場合、前述した式（３）により得られるセット番号（ｎ＋２）〜（ｎ＋ｂ＋１）の縦縞模様のパターンに代えて次式（１３）により得られるセット番号（ｎ＋２）の１つのパターンを用いると共に式（４）により得られるセット番号（ｎ＋ｂ＋２）〜（ｎ＋２ｂ＋１）の横縞模様のパターンに代えて次式（１３）により得られるセット番号（ｎ＋３）の１つのパターンを用いるものとすればよい。
【００４４】
【数１０】
2010257224.tif 000012
【００４５】
式（１２）のパターンと式（１３）のパターンとを用いる場合、座標の対応関係の設定は、次式（１５）により求めることができる。図９に特殊テクスチャーの一例を示し、図１０に図９の特殊テクスチャーを３次元モデルに貼り付けてレンダリングする様子を示す。これにより、生成すべき特殊テクスチャーの数を減らすことができる。
【００４６】
【数１１】
2010257224.tif 000013
【００４７】
本実施形態では、対象セット番号ｉが値（ｎ＋２）〜値（ｎ＋ｂ＋１）の縦縞模様パターンの特殊テクスチャーを座標を交番２進数表現したときに各ビットの値に対応するものとすると共に対象セット番号ｉが値（ｎ＋ｂ＋２）〜値（ｎ＋２ｂ＋１）の横縞模様パターンの特殊テクスチャーを座標を交番２進数表現したときの各ビットの値に対応するものとしたが、これらのパターンを、座標を一般の２進数表現したときに各ビットの値に対応するものとして生成するものとしてもよい。この場合の特殊テクスチャーの一例を図１１に示す。
【００４８】
本実施形態では、ビューワー２０により画像を再生するものとしたが、画像を再生できる機器であれば、液晶画面付きの携帯電話やプリンターなど如何なる機器を用いるものとしても構わない。
【００４９】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００５０】
２０  ビューワー、２１  表示部、２２  メモリーカードインターフェース（Ｉ／Ｆ）、２４  描画処理部、２６  描画バッファー、２８  ＬＣＤインターフェース（Ｉ／Ｆ）、３０  ＵＩ入力部、３２  記憶部、３４  ロード処理部、３６  データ格納領域、３８  制御部、４０  コンピューター、４１  記憶部、４２  特殊テクスチャー生成処理部、４４  レンダリング処理部、４６  レンダリング済み画像解析処理部、ＭＣ  メモリーカード。
【図１】
2010257224.tif 000014
【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2010257224.tif 000021
【図４】
2010257224.tif 000022
【図５】
2010257224.tif 000023
【図１１】
2010257224.tif 000024
【図１２】
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【図１３】
2010257224.tif 000026