(57)【要約】  ノード収集部１１は、複数の詳細度が木構造で表される関係を持ち、複数の詳細度でモデルを表現するポリゴン群と、ポリゴン群に対してそれぞれ固有に割り当てられるテクスチャ画像群とを入力とし、結合するテクスチャ画像群に対応するノードを決定する。テクスチャアトラス生成部１２は、ノード収集部１１が生成するノードの情報を用いてテクスチャ画像群を結合してテクスチャアトラス群を生成すると共に、ポリゴン群の頂点が持つテクスチャ座標を描画位置に対応させて変換する。
2013111195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の詳細度が木構造で表される関係を持ち、前記複数の詳細度でモデルを表現するポリゴン群と、当該ポリゴン群に対してそれぞれ固有に割り当てられるテクスチャ画像群とを入力とし、結合する前記テクスチャ画像群に対応するノードを決定するノード収集部と、
前記ノード収集部が生成するノードの情報を用いて前記テクスチャ画像群を結合してテクスチャアトラス群を生成すると共に、前記ポリゴン群の頂点が持つテクスチャ座標を描画位置に対応させて変換するテクスチャアトラス生成部とを備えた描画データ生成装置。
【請求項２】
ノード収集部は、木構造内で同じ深さにあるノードを、親戚関係の近いものから順に集め、ポリゴン描画を行うポリゴン描画装置が使用可能な最大サイズに最も近いサイズのテクスチャアトラスを生成可能なテクスチャ画像群の集合を表すノードの集合を生成することを特徴とする請求項１記載の描画データ生成装置。
【請求項３】
複数の詳細度が木構造で表される関係を持ち、前記複数の詳細度でモデルを表現するポリゴン群と、当該ポリゴン群に対してそれぞれ固有に割り当てられるテクスチャ画像群とを入力とし、結合する前記テクスチャ画像群に対応するノードを決定するノード収集部と、
前記ノード収集部が生成するノードの情報を用いて前記テクスチャ画像群を結合してテクスチャアトラス群を生成すると共に、前記ポリゴン群の頂点が持つテクスチャ座標を描画位置に対応させて変換するテクスチャアトラス生成部と、
前記テクスチャアトラス生成部が出力した木構造、ポリゴン群、テクスチャアトラス群を用い、少なくとも視点位置の情報を用いて描画対象とするポリゴン群を決定する描画ノード決定部と、
前記描画ノード決定部が決定した描画対象のポリゴン群に対し、描画順を示すリストを生成する描画リスト生成部と、
前記描画リスト生成部が生成したリストを用いて前記描画対象のポリゴン群を描画する命令をポリゴン描画装置に発行する描画部を備えた画像描画装置。
【請求項４】
描画ノード決定部は、木構造の各ノードに設定した閾値と視点との位置関係に応じて、異なる詳細度で表される同じポリゴン群が選択されないよう、描画対象となるノードを決定することを特徴とする請求項３記載の画像描画装置。
【請求項５】
描画リスト生成部は、ノード収集部で生成した集合ごとに、描画対象となるポリゴン群を表すリストを生成することを特徴とする請求項３記載の画像描画装置。
【請求項６】
描画部は、描画リスト生成部が生成した各リストを参照し、空でないものに対してそれぞれ１度だけテクスチャ画像指定命令を発行し、リスト内の各ポリゴン群をそれぞれ描画する命令を発行することを特徴とする請求項３記載の画像描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木構造で管理され複数の詳細度でモデルを表現するポリゴン群を用いて、２次元または３次元形状を表現する描画データ生成装置及び画像描画装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータグラフィックスにおいて、２次元または３次元形状を表現する方法として、ポリゴンモデルが広く用いられている。ポリゴンモデルは、主に３角形を単位形状とし、その組み合わせで形状を表現する。【０００３】
ポリゴンモデルの表現力を高めるため、ポリゴンの表面に２次元のテクスチャ画像を対応付け、マッピングして描画するテクスチャマッピングが広く用いられている。通常、テクスチャマッピングを用いるときの描画フローでは、ＧＰＵなどのポリゴン描画装置に対して、使用するテクスチャ画像を選択する命令を発行した後、ポリゴン描画命令を発行する。前記の選択命令は特に処理時間が長いことから、描画時間を短縮するため、図１のように複数のテクスチャ画像を予め結合しておき、１つの画像としたテクスチャアトラスが一般に用いられている。図１において、（ａ）はテクスチャアトラスを用いないポリゴン群描画を示し、（ｂ）はテクスチャアトラスを用いたポリゴン群描画を示している。【０００４】
テクスチャアトラスを用いることで、図２に示す通り、描画処理における発行命令数を削減できる。すなわち、図２において、（ａ）は図１（ａ）の描画フロー、（ｂ）は図１（ｂ）の描画フローを示している。ここで、テクスチャ画像として利用できる画像サイズにはポリゴン描画装置ごとに上限があるため、テクスチャ画像が大量にある場合には、それらを全て１つのテクスチャアトラスに収めることができず、複数のテクスチャアトラスを生成することになる。【０００５】
一方で、ポリゴンモデルの描画時間は、描画ポリゴン数に依存するため、モデルが大量のポリゴンから構成される場合長くなる。このような場合、描画時間を短縮するため、例えば特許文献１、２に示すように、ＬＯＤ（Ｌｅｖｅｌ  Ｏｆ  Ｄｅｔａｉｌ）技術が一般的に用いられている。ＬＯＤ技術とは、視点とモデルの位置関係などに応じ、モデルの一部を少ないポリゴン数で再構成したり、予め用意しておいた詳細度の異なるモデルを使い分けたりすることで、描画ポリゴン数を削減する技術である。詳細度の異なるモデルを使用するＬＯＤでは、モデル群を木構造で管理することが多い。例えば、非特許文献１には、木構造のノードを１つのポリゴンモデルに対応させ、子ノードを結合して簡略化したモデルを親ノードに対応させて管理する技術が開示されている。図３は、木構造と、各ノードに対応するポリゴン群およびテクスチャ画像群の例を示している。ここで、図３（ａ）はポリゴン群同士の関係を示す木構造、（ｂ）は各ノードに対応するポリゴン群、（ｃ）は各ノードに対応するテクスチャを示している。また、ＬＯＤ技術は、異なる詳細度の同じモデルを同時に描画しないよう、ノードを適切に選択して描画する。図４（ａ）は、図３の木構造から描画対象となるノードを選択した結果の例を示しており、図４（ｂ）は選択されたノードに対応するポリゴン群を描画した結果を示している。【０００６】
ここで、上述のＬＯＤで使用するテクスチャ画像を結合してテクスチャアトラスを生成するときに、木構造のノード数が多い場合は、複数のテクスチャアトラスを生成する必要がある。このとき、木構造内で描画対象となるノードは全ノードの中で一部のみとなるため、高速に描画するためには、描画時のテクスチャ画像指定命令の発行回数を少なくするよう、テクスチャアトラスを適切に生成し、描画する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−２９３０４１号公報
【特許文献２】特開平１０−１７２００３号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ｃｈａｎｇ，Ｒ．，  Ｂｕｔｋｉｅｗｉｃｚ，Ｔ．，  Ｐｏｌｌａｒｄ，Ｎ．，  Ｚｉｉｍｋｉｅｗｉｃｚ，Ｃ．，  Ｒｉｂａｒｓｋｙ，Ｗ．ａｎｄ  Ｗａｒｔｅｌｌ．，Ｚ．  Ｌｅｇｉｂｌｅ  ｓｉｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｅｘｔｕｒｅｄ  ｕｒｂａｎ  ｍｏｄｅｌｓ，  ＩＥＥＥ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，  ２００８．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来では、木構造のノードに対応付けられたテクスチャ画像群から、描画時に使用されるテクスチャ画像選択命令が少なくなるようにテクスチャ画像の組み合わせを選択してテクスチャアトラスを生成し、描画する手法は提案されておらず、このような手法の実現が要望されていた。【００１０】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、描画時に使用されるテクスチャ画像選択命令が少なくなるようにテクスチャアトラスを生成することのできる描画データ生成装置及び画像描画装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係る描画データ生成装置は、複数の詳細度が木構造で表される関係を持ち、複数の詳細度でモデルを表現するポリゴン群と、ポリゴン群に対してそれぞれ固有に割り当てられるテクスチャ画像群とを入力とし、結合するテクスチャ画像群に対応するノードを決定するノード収集部と、ノード収集部が生成するノードの情報を用いてテクスチャ画像群を結合してテクスチャアトラス群を生成すると共に、ポリゴン群の頂点が持つテクスチャ座標を描画位置に対応させて変換するテクスチャアトラス生成部とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明の描画データ生成装置は、結合するテクスチャ画像群に対応するノードを決定し、このノードの情報を用いてテクスチャ画像群を結合してテクスチャアトラス群を生成するようにしたので、描画時に使用されるテクスチャ画像選択命令が少なくなるようにテクスチャアトラスを生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】テクスチャアトラスを用いない場合と用いた場合のポリゴン群描画を示す説明図である。
【図２】図１の描画フローを示す説明図である。
【図３】木構造と、各ノードに対応するポリゴン群およびテクスチャ画像群の例を示す説明図である。
【図４】描画対象となるノードと描画結果を示す説明図である。
【図５】この発明の実施の形態１の画像描画装置を示す構成図である。
【図６】この発明の実施の形態１の画像描画装置におけるノード収集部の動作を示すフローチャートである。
【図７】この発明の実施の形態１の画像描画装置におけるノードの集合（その１）を示す説明図である。
【図８】この発明の実施の形態１の画像描画装置におけるノードの集合（その２）を示す説明図である。
【図９】この発明の実施の形態１の画像描画装置におけるノードの集合（その３）を示す説明図である。
【図１０】この発明の実施の形態１の画像描画装置におけるノードの集合（その４）を示す説明図である。
【図１１】この発明の実施の形態１の画像描画装置におけるノードの集合（その５）を示す説明図である。
【図１２】この発明の実施の形態１の画像描画装置におけるノードの集合（その６）を示す説明図である。
【図１３】この発明の実施の形態１の画像描画装置におけるノードの集合（その７）を示す説明図である。
【図１４】この発明の実施の形態１の画像描画装置におけるノードの集合（その８）を示す説明図である。
【図１５】この発明の実施の形態１の画像描画装置における全ての深さのノードに対してノード収集部の処理を適用した結果の例を示す説明図である。
【図１６】この発明の実施の形態１の画像描画装置におけるテクスチャアトラス生成部の動作を示す説明図である。
【図１７】この発明の実施の形態１の画像描画装置におけるテクスチャアトラス生成前と生成後のテクスチャ座標の範囲を示す説明図である。
【図１８】この発明の実施の形態１の画像描画装置における描画対象ノードを決定した時点の状態を示す説明図である。
【図１９】この発明の実施の形態１の画像描画装置における集合ごとの描画対象のリストを示す説明図である。
【図２０】この発明の実施の形態１の画像描画装置における描画部の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、固有のテクスチャ画像を持つ複数の詳細度のポリゴン群が木構造で管理されており、かつ、木構造内の子ノードを統合して簡略化したものが親ノードに対応するときに、少ないテクスチャ画像指定命令で描画できるよう、テクスチャ画像群からテクスチャアトラスを生成した上で、適切に描画対象となるポリゴン群を選択し、前記テクスチャアトラスをマッピングして描画するものである。
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
【００１５】
実施の形態１．
図５は、実施の形態１の画像描画装置を示す構成図である。
図５に示すように、画像描画装置は、前処理部１、実行時処理部２、ＨＤＤ（ハードディスク装置）３、ポリゴン描画装置４を備えている。前処理部１は描画データ生成装置を構成し、木構造とポリゴン群、テクスチャ画像群から、木構造、ポリゴン群、テクスチャアトラス群を生成するもので、ノード収集部１１とテクスチャアトラス生成部１２を備えている。実行時処理部２は、前処理部１が生成した木構造、ポリゴン群、テクスチャアトラス群に基づいてポリゴン描画装置４に描画命令を発行するもので、描画ノード決定部２１と描画リスト生成部２２と描画部２３とを備えている。ＨＤＤ３は、前処理部１の生成結果を格納する記憶装置である。ポリゴン描画装置４は、ＧＰＵ等からなり、実行時処理部２からの描画命令に従って描画を行う装置である。
【００１６】
前処理部１のノード収集部１１は、複数の詳細度が木構造で表される関係を持ち、複数の詳細度でモデルを表現するポリゴン群と、これらポリゴン群に対してそれぞれ固有に割り当てられるテクスチャ画像群とを入力とし、結合するテクスチャ画像群に対応するノードを決定する処理部である。テクスチャアトラス生成部１２は、ノード収集部１１が生成するノードの情報を用いてテクスチャ画像群を結合してテクスチャアトラス群を生成すると共に、ポリゴン群の頂点が持つテクスチャ座標を描画位置に対応させて変換する処理部である。
【００１７】
実行時処理部２における描画ノード決定部２１は、テクスチャアトラス生成部１２が出力した木構造、ポリゴン群、テクスチャアトラス群を用い、少なくとも視点位置の情報を用いて描画対象とするポリゴン群を決定する処理部である。描画リスト生成部２２は、描画ノード決定部２１が決定した描画対象のポリゴン群に対し、描画順を示すリストを生成する処理部である。描画部２３は、描画リスト生成部２２が生成したリストを用いて描画対象のポリゴン群を描画する命令をポリゴン描画装置４に発行する処理部である。
【００１８】
次に、実施の形態１の画像描画装置の動作について説明する。
図５において、前処理部１は、複数のポリゴン群とそれぞれに対応するテクスチャ画像群、ポリゴン群同士の関係を示す木構造を入力とし、テクスチャ画像群から少数のテクスチャアトラスを生成すると共にポリゴン群の頂点が持つテクスチャ座標を適切に変換し、木構造とポリゴン群、テクスチャアトラスをＨＤＤ３に出力する。実行時処理部２は、前処理部１が出力した木構造、テクスチャアトラス群、ポリゴン群をＨＤＤ３から読み込み、視点位置などの入力情報に基づいて描画対象となるポリゴン群を決定し、それらを描画する命令をポリゴン描画装置４へ発行する。
【００１９】
次に、ノード収集部１１の動作について説明する。
図６は、ノード収集部１１の動作を示すフローチャートである。ノード収集部１１では、入力された木構造とテクスチャ画像群を参照し、木構造の中で、同じ深さにあるノード群ごとにそれぞれ次の処理を適用する。
【００２０】
まず、初期化処理として、同じ深さにある各ノードをそれぞれ１つの集合とする。また、処理対象としている深さより１段階根に近い深さにある全ノードを先祖ノードとする。そして、処理対象としている深さのノードの中で、同じ先祖ノードを持つものを集めてそれぞれを統合可能な範囲とする（ステップＳＴ１１１）。図７は図３に示す木構造とテクスチャ画像群が入力され、葉の深さのノード群を処理対象としてステップＳＴ１１１を適用した結果を示している。なお、図７〜図１５において、点線枠は集合を、破線枠は統合可能な範囲を、実線枠は統合不可能な範囲を示している。
【００２１】
次に、統合可能な範囲を１つ選択する（ステップＳＴ１１２）。そして、選択された範囲内の集合の中で、集合内のノードに対応するテクスチャ画像の総面積が最も小さい２つを選び（ステップＳＴ１１３）、統合可能かどうかを判定する（ステップＳＴ１１４）。ここで、統合可能であるということは、選択された２つの集合内のテクスチャ画像群を全て結合して１つの画像としたときに、結合結果がハードウェアで使用可能なテクスチャサイズに収まることを意味している。なお、結合結果が前記のテクスチャサイズに収まるか否かは、テクスチャサイズの矩形に対して各テクスチャ画像をパッキングする２次元のビンパッキング問題を解くことなどで判定できる。統合不可能である場合はその範囲を統合不可能な範囲とし、ステップＳＴ１１７へ進む。統合可能である場合は、選択された２つの集合を統合し（ステップＳＴ１１５）、範囲内に集合が２つ以上残っているかどうかを判定する（ステップＳＴ１１６）。図８は、図７の状態から左端の範囲が選択され、２つの集合が統合された結果である。
【００２２】
範囲内に集合が２つ以上残っている場合は、ステップＳＴ１１３に戻り、同様の処理を繰り返す。図９は、左端の範囲内の集合が全て統合されて１つの集合になった状態である。範囲内に残った集合が１つの場合は、全ての統合可能な範囲がステップＳＴ１１２で選択されたかどうかを判定し（ステップＳＴ１１７）、選択されていない範囲がある場合は、ステップＳＴ１１２に戻り、選択されていない範囲を選択して同様の処理を繰り返す。図１０は、全ての統合可能な範囲がステップＳＴ１１２で選択されて処理され、全ての範囲内のノードが１つに統合されたときの状態を示している。ステップＳＴ１１７において、全ての範囲が既にステップＳＴ１１２で選択され、集合の統合処理が適用されていた場合は、統合可能な範囲が２つ以上残っているかどうかを判定し、１つ以下の場合は処理を終了する（ステップＳＴ１１８）。そうでない場合は、先祖ノードの深さを１段階根に近づけ、同じ先祖ノードを持つ統合可能な範囲同士を統合して（ステップＳＴ１１８）、ステップＳＴ１１２に戻る。
【００２３】
図１１は、図１０の状態から先祖ノードを１段階根に近づけ、同じ先祖ノードを持つ結合可能な範囲同士を統合した結果の状態を示しており、図１２及び図１３は、さらに処理が進む過程での状態遷移を示している。また、図１４は、ノード収集部１１の処理が終了したときのノードの状態を示している。なお、同図は、ノード５〜１２を含む集合と、ノード１３〜２０を含む集合同士が、ステップＳＴ１１４において結合不可能と判断された後、処理が終了した結果である。最後に、ノード収集部１１は、入力された木構造、テクスチャ群、テクスチャ画像群とともに、生成された集合を出力する。図１５は、全ての深さのノードに対してノード収集部１１の処理を適用した結果の例を示している。同図では、以降の説明のため、各集合に一意のＩＤ０〜３を割り当てている。
【００２４】
すなわち、ノード収集部１１は、木構造内で同じ深さにあるノードを、親戚関係の近いものから順に集め、ポリゴン描画装置が使用可能な最大サイズに最も近いサイズのテクスチャアトラスを生成可能なテクスチャ画像群の集合を表すノードの集合を生成する。
【００２５】
次に、テクスチャアトラス生成部１２の動作を図１６を用いて説明する。
テクスチャアトラス生成部１２は、ノード収集部１１が生成した集合内のノードに対応するテクスチャ画像を結合し、それぞれ１つのテクスチャアトラスとする。なお、テクスチャアトラスを生成する方法は任意であるが、例えば、ノード収集部１１におけるステップＳＴ１１４の処理と同様に２次元のビンパッキング問題を解くことなどによって実現される。図１６は、図１５の各集合に対応するテクスチャアトラスを生成した結果を示している。また、テクスチャアトラス生成部１２は、各ポリゴンの頂点が持つテクスチャ座標を適切に更新する。
【００２６】
例えば、図１７（ａ）はテクスチャアトラス生成前のテクスチャ座標の範囲を示し、図１７（ｂ）はテクスチャアトラス生成後のテクスチャ座標の範囲を示している。すなわち、図１７（ａ）は図３のポリゴン群２にマッピングされるテクスチャ画像を表しており、対応するポリゴンの頂点には（０．０，０．０）から（１．０，１．０）の範囲のテクスチャ座標が割り当てられている。一方で、テクスチャアトラス生成後には、図１７（ｂ）に示すように、当該テクスチャ画像は（０．５，０．５）から（１．０，１．０）の範囲を占めるため、各頂点のテクスチャ座標に対して、
Ｕ’＝０．５＋０．５×Ｕ              （１）
Ｖ’＝０．５＋０．５×Ｖ              （２）
の変換を適用する。（１）式および（２）式において、（Ｕ，Ｖ）は変換前の頂点が持つテクスチャ座標、（Ｕ’，Ｖ’）は変換後のテクスチャ座標を表している。最後に、テクスチャアトラス生成部１２は、入力された木構造、頂点のテクスチャ座標を更新したポリゴン群、生成したテクスチャアトラスをＨＤＤ３へ記録する。
【００２７】
次に、実行時処理部２における描画ノード決定部２１の動作を説明する。
描画ノード決定部２１は、前処理部１が記録した木構造、テクスチャアトラス、ポリゴン群をＨＤＤ３から読み込み、視点位置などの入力情報に応じて、描画対象とするポリゴン群を決定する。このとき、詳細度が異なる同じモデルが同時に描画対象とならないよう決定する。描画対象を決定する方法は任意であるが、例えば、木構造の各ノードに閾値を設定しておき、視点との距離と閾値との関係に応じて決定することができる。まず、根ノードを仮の描画対象ノードとしておき、視点との根ノードに対応するポリゴン群との距離が閾値以上であれば根ノードに対応するポリゴン群を描画対象とする。反対に、閾値未満であれば、根ノードを描画対象から外し、根ノードの子を仮の描画対象ノードとする。以下、同様の判定を仮の描画対象ノードに対して繰り返すことで、描画対象を決定できる。図１８は、図３の木構造に対して、描画対象ノードを決定した例を示している。図中、網掛けされた番号が描画対象ノードを示している。
【００２８】
次に、描画リスト生成部２２の動作について説明する。
描画リスト生成部２２は、集合ごとに描画対象ノードのＩＤを集めたリストを生成する。図１９は、図１８に示す木構造の状態から生成されたリストの例を示している。すなわち、集合１では、描画対象ノードとして３と４が、集合２では、描画対象ノードとして５，６，７，８，９，１０，１１，１２が、それぞれ描画対象のリストとして挙げられている。
【００２９】
次に、描画部２３の動作について図２０のフローチャートを用いて説明する。
描画部２３は、描画リスト生成部２２で生成されたリストの中で、空でないリストを選択し（ステップＳＴ２３１）、選択したリストに対応するテクスチャアトラスを選択する命令を、ポリゴン描画装置４に送信する（ステップＳＴ２３２）。次に、選択したリストに含まれるノードのＩＤに対応するポリゴン群を１つ選択し（ステップＳＴ２３３）、選択されたポリゴン群を描画する命令をポリゴン描画装置４に送信する（ステップＳＴ２３４）。そして、リスト内の全ノードＩＤに対してステップＳＴ２３３、ステップＳＴ２３４が適用されたかどうかを判定し（ステップＳＴ２３５）、適用されていない場合はステップＳＴ２３３に戻る。適用済みの場合は、全リストに対してステップＳＴ２３１〜ステップＳＴ２３５が適用されたかどうかを判定し（ステップＳＴ２３６）、適用されていない場合はステップＳＴ２３１に戻る。なお、ポリゴン描画装置４におけるポリゴンの描画処理は、一般的なポリゴン描画方法と同様であるため省略する。
【００３０】
以上説明したように、実施の形態１の描画データ生成装置によれば、複数の詳細度が木構造で表される関係を持ち、複数の詳細度でモデルを表現するポリゴン群と、ポリゴン群に対してそれぞれ固有に割り当てられるテクスチャ画像群とを入力とし、結合するテクスチャ画像群に対応するノードを決定するノード収集部と、ノード収集部が生成するノードの情報を用いてテクスチャ画像群を結合してテクスチャアトラス群を生成すると共に、ポリゴン群の頂点が持つテクスチャ座標を描画位置に対応させて変換するテクスチャアトラス生成部とを備えたので、描画時に使用されるテクスチャ画像選択命令が少なくなるようにテクスチャアトラスを生成することができる。
【００３１】
また、実施の形態１の描画データ生成装置によれば、ノード収集部は、木構造内で同じ深さにあるノードを、親戚関係の近いものから順に集め、ポリゴン描画を行うポリゴン描画装置が使用可能な最大サイズに最も近いサイズのテクスチャアトラスを生成可能なテクスチャ画像群の集合を表すノードの集合を生成するようにしたので、描画時に使用されるテクスチャ画像選択命令を最小限とすることができ、高速な描画を行うことができる。
【００３２】
また、実施の形態１の画像描画装置によれば、複数の詳細度が木構造で表される関係を持ち、複数の詳細度でモデルを表現するポリゴン群と、ポリゴン群に対してそれぞれ固有に割り当てられるテクスチャ画像群とを入力とし、結合するテクスチャ画像群に対応するノードを決定するノード収集部と、ノード収集部が生成するノードの情報を用いてテクスチャ画像群を結合してテクスチャアトラス群を生成すると共に、ポリゴン群の頂点が持つテクスチャ座標を描画位置に対応させて変換するテクスチャアトラス生成部と、テクスチャアトラス生成部が出力した木構造、ポリゴン群、テクスチャアトラス群を用い、少なくとも視点位置の情報を用いて描画対象とするポリゴン群を決定する描画ノード決定部と、描画ノード決定部が決定した描画対象のポリゴン群に対し、描画順を示すリストを生成する描画リスト生成部と、描画リスト生成部が生成したリストを用いて描画対象のポリゴン群を描画する命令をポリゴン描画装置に発行する描画部を備えたので、描画時に使用されるテクスチャ画像選択命令が少なくなるようにテクスチャ画像の組み合わせを選択してテクスチャアトラスを生成することができ、高速な描画を行うことができる。
【００３３】
また、実施の形態１の画像描画装置によれば、描画ノード決定部は、木構造の各ノードに設定した閾値と視点との位置関係に応じて、異なる詳細度で表される同じポリゴン群が選択されないよう、描画対象となるノードを決定するようにしたので、描画時間を短縮することができる。
【００３４】
また、実施の形態１の画像描画装置によれば、描画リスト生成部は、ノード収集部で生成した集合ごとに、描画対象となるポリゴン群を表すリストを生成するようにしたので、高速な描画を行うことができる。
【００３５】
また、実施の形態１の画像描画装置によれば、描画部は、描画リスト生成部が生成した各リストを参照し、空でないものに対してそれぞれ１度だけテクスチャ画像指定命令を発行し、リスト内の各ポリゴン群をそれぞれ描画する命令を発行するようにしたので、高速な描画を行うことができる。
【００３６】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
以上のように、この発明に係る描画データ生成装置及び画像描画装置は、同時に描画される可能性が高いテクスチャ画像を結合してテクスチャアトラス化することで、描画時に使用されるテクスチャ画像数を少なくし、テクスチャアトラスごとに対応するポリゴンモデルをまとめて描画するものであり、コンピュータグラフィックス等に用いるのに適している。
【符号の説明】
【００３８】
１  前処理部、２  実行時処理部、３  ＨＤＤ、４  ポリゴン描画装置、１１  ノード収集部、１２  テクスチャアトラス生成部、２１  描画ノード決定部、２２  描画リスト生成部、２３  描画部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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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】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
2013111195.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
2013111195.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成26年9月30日(2014.9.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
この発明に係る描画データ生成装置は、複数の詳細度が木構造で表される関係を持ち、複数の詳細度でモデルを表現するポリゴン群と、ポリゴン群に対してそれぞれ固有に割り当てられるテクスチャ画像群とを入力とし、ポリゴン群を描画するポリゴン描画装置が同時に描画するテクスチャ画像に対応したノードの集合を生成するテクスチャ画像群に対応するノードを決定するノード収集部と、ノード収集部が生成するノードの集合に対応してテクスチャ画像を結合してテクスチャアトラスを生成すると共に、ポリゴン群の頂点が持つテクスチャ座標を描画位置に対応させて変換するテクスチャアトラス生成部とを備えたものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
この発明の描画データ生成装置は、ポリゴン群を描画するポリゴン描画装置が同時に描画するテクスチャ画像に対応したノードの集合を決定し、このノードの集合に対応してテクスチャ画像を結合してテクスチャアトラスを生成するようにしたので、描画時に使用されるテクスチャ画像選択命令が少なくなるようにテクスチャアトラスを生成することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
以上説明したように、実施の形態１の描画データ生成装置によれば、複数の詳細度が木構造で表される関係を持ち、複数の詳細度でモデルを表現するポリゴン群と、ポリゴン群に対してそれぞれ固有に割り当てられるテクスチャ画像群とを入力とし、ポリゴン群を描画するポリゴン描画装置が同時に描画するテクスチャ画像に対応したノードの集合を生成するテクスチャ画像群に対応するノードを決定するノード収集部と、ノード収集部が生成するノードの集合に対応してテクスチャ画像を結合してテクスチャアトラスを生成すると共に、ポリゴン群の頂点が持つテクスチャ座標を描画位置に対応させて変換するテクスチャアトラス生成部とを備えたので、描画時に使用されるテクスチャ画像選択命令が少なくなるようにテクスチャアトラスを生成することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
また、実施の形態１の描画データ生成装置によれば、ノード収集部は、木構造内で同じ深さにあるノードを、親戚関係の近いものから順に集め、ポリゴン描画を行うポリゴン描画装置が使用可能な最大サイズに最も近いサイズのテクスチャアトラスを生成可能なテクスチャ画像の集合を表すノードの集合を生成するようにしたので、描画時に使用されるテクスチャ画像選択命令を最小限とすることができ、高速な描画を行うことができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
また、実施の形態１の画像描画装置によれば、複数の詳細度が木構造で表される関係を持ち、前記複数の詳細度でモデルを表現するポリゴン群と、ポリゴン群に対してそれぞれ固有に割り当てられるテクスチャ画像群とを入力とし、ポリゴン群を描画するポリゴン描画装置が同時に描画するテクスチャ画像に対応したノードの集合を生成するノード収集部と、ノード収集部が生成するノードの集合に対応してテクスチャ画像を結合してテクスチャアトラスを生成すると共に、ポリゴン群の頂点が持つテクスチャ座標を描画位置に対応させて変換するテクスチャアトラス生成部と、テクスチャアトラス生成部が出力した木構造、ポリゴン群、テクスチャアトラスを用い、少なくとも視点位置の情報を用いて描画対象とするポリゴン群を決定する描画ノード決定部と、描画ノード決定部が決定した描画対象のポリゴン群に対し、描画順を示すリストを生成する描画リスト生成部と、描画リスト生成部が生成したリストを用いて描画対象のポリゴン群を描画する命令をポリゴン描画装置に発行する描画部を備えたので、描画時に使用されるテクスチャ画像選択命令が少なくなるようにテクスチャ画像の組み合わせを選択してテクスチャアトラスを生成することができ、高速な描画を行うことができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の詳細度が木構造で表される関係を持ち、前記複数の詳細度でモデルを表現するポリゴン群と、当該ポリゴン群に対してそれぞれ固有に割り当てられるテクスチャ画像群とを入力とし、前記ポリゴン群を描画するポリゴン描画装置が同時に描画するテクスチャ画像に対応したノードの集合を生成するノード収集部と、
前記ノード収集部が生成するノードの集合に対応して前記テクスチャ画像を結合してテクスチャアトラスを生成すると共に、前記ポリゴン群の頂点が持つテクスチャ座標を描画位置に対応させて変換するテクスチャアトラス生成部とを備えた描画データ生成装置。
【請求項２】
前記ノード収集部は、木構造内で同じ深さにあるノードを、親戚関係の近いものから順に集め、前記ポリゴン描画装置が使用可能な最大サイズに最も近いサイズのテクスチャアトラスを生成可能なテクスチャ画像の集合を表すノードの集合を生成することを特徴とする請求項１記載の描画データ生成装置。
【請求項３】
複数の詳細度が木構造で表される関係を持ち、前記複数の詳細度でモデルを表現するポリゴン群と、当該ポリゴン群に対してそれぞれ固有に割り当てられるテクスチャ画像群とを入力とし、前記ポリゴン群を描画するポリゴン描画装置が同時に描画するテクスチャ画像に対応したノードの集合を生成するノード収集部と、
前記ノード収集部が生成するノードの集合に対応して前記テクスチャ画像を結合してテクスチャアトラスを生成すると共に、前記ポリゴン群の頂点が持つテクスチャ座標を描画位置に対応させて変換するテクスチャアトラス生成部と、
前記テクスチャアトラス生成部が出力した木構造、ポリゴン群、テクスチャアトラスを用い、少なくとも視点位置の情報を用いて描画対象とするポリゴン群を決定する描画ノード決定部と、
前記描画ノード決定部が決定した描画対象のポリゴン群に対し、描画順を示すリストを生成する描画リスト生成部と、
前記描画リスト生成部が生成したリストを用いて前記描画対象のポリゴン群を描画する命令をポリゴン描画装置に発行する描画部を備えた画像描画装置。
【請求項４】
前記描画ノード決定部は、木構造の各ノードに設定した閾値と視点との位置関係に応じて、異なる詳細度で表される同じポリゴン群が選択されないよう、描画対象となるノードを決定することを特徴とする請求項３記載の画像描画装置。
【請求項５】
前記描画リスト生成部は、前記ノード収集部で生成した集合ごとに、描画対象となるポリゴン群を表すリストを生成することを特徴とする請求項３記載の画像描画装置。
【請求項６】
前記描画部は、前記描画リスト生成部が生成した各リストを参照し、空でないものに対してそれぞれ１度だけテクスチャ画像指定命令を発行し、リスト内の各ポリゴン群をそれぞれ描画する命令を発行することを特徴とする請求項３記載の画像描画装置。
【国際調査報告】
2013111195.tif 000023
2013111195.tif 000024