(57)【要約】【課題】メモリに記憶された適数の新規モデルに自動で属性を付与し、前記新規モデルを表示部に描画する画像を前記属性を考慮し自動で計算する。【解決手段】メモリに記憶された新規モデル１１に属性を付与し、前記属性を考慮し前記新規モデルを表示部に描画する画像を計算する画像計算システム１である。そして、基準モデルに各々対応する識別子と、前記識別子に関連付けられた属性を記憶するテーブル７と、前記新規モデル１１に前記属性を付与する属性付与手段とを備えている。前記属性付与手段は、画像計算を行う前に、前記新規モデル１１の識別子と、属性の関連付けを記述したテーブル７に記述されている前記基準モデルの識別子とが合致する属性を検索し、検索した属性を前記新規モデル１１に付与して描画計算する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
メモリに記憶された新規モデルに属性を付与し、前記属性を考慮し前記新規モデルを表示部に描画する画像を計算する画像計算システムにおいて、
基準モデルに各々対応する識別子と、前記識別子に関連付けられた属性を記憶するテーブルと、
前記新規モデルに前記属性を付与する属性付与手段とを備え、
前記属性付与手段は、画像計算を行う前に、前記新規モデルの識別子と、属性の関連付けを記述したテーブルに記述されている前記基準モデルの識別子とが合致する属性を検索し、検索した属性を前記新規モデルに付与して描画計算することを特徴とする画像計算システム。
【請求項２】
前記テーブルのデータは、既に属性が付与された既存モデルの３次元データから、直接属性を読み込み生成し、新規モデルに付与されることを特徴とする請求項１記載の画像計算システム。
【請求項３】
識別子同士の一致条件はワイルドカードを含むことを特徴とする請求項１又は２記載の画像計算システム。
【請求項４】
メモリに記憶された新規モデルに属性を付与し、前記属性を考慮し前記新規モデルを表示部に描画する画像を計算する画像計算方法において、
基準モデルに各々対応する識別子と、前記識別子に関連付けられた属性をテーブルに記憶する工程と、
前記新規モデルに前記属性を付与する属性付与工程とを含み、
前記属性付与工程は、画像計算を行う前に、前記新規モデルの識別子と、属性の関連付けを記述したテーブルに記述されている前記基準モデルの識別子とが合致する属性を検索し、検索した属性を前記新規モデルに付与して描画計算することを特徴とする画像計算方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、属性を用いて質感を決定する画像計算システムおよびその方法に関し、さらに詳細には、コンピュータで画像を計算する場合、描画する物体（モデル）の作成とこのモデルの質感を表現するために、物体表面の光の反射特性を設定・編集（ＣＧ画像を制作するときに必ず行わなければならない作業）を行うに際し、この物体表面の光の反射特性設定作業の自動化に係る画像計算システムおよびその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンピュータで画像を計算するとき、物体の形状を記述した３次元形状データ（以下単にモデルと標記する）とその形状の質感を表現するために属性（以下単に属性と標記する）を基本データとして画像生成処理を行っている。
【０００３】
モデルを選択しそれに対応する属性を関連付けることを行ってから画像計算を行うことで、モデルをコンピュータの画面で観察することができる。従って、コンピュータによる画像計算では、「モデルを作る、そして、このモデルに属性を設定する」という作業を必ず行うことになる。
【０００４】
より詳細には図６に示すように、初めにステップＳ６０１では、オペレータがモデル形状作成処理を行う。続いて、ステップＳ６０３ではオペレータがモデルの名称を付与する処理を行う。ステップＳ６０５ではオペレータがモデルの属性設定処理を行う。そして、ステップＳ６０７では画像計算プログラム処理を行う。
【０００５】
また、特許文献１を参照。
【特許文献１】特開２００４−３１０４８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、このような手法で画像を計算していては、モデルの数だけ属性関連付け作業が必要になる上に、前記属性は、例えば拡散反射係数、鏡面反射係数、透明度、フレーク粒度、フレーク密度、反射バイアス、反射グラスなど専門的知識を必要として、属性関連付け作業に熟練者でもかなりの時間が必要であるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は上記のような問題に鑑みなされたものであって、請求項１に係る発明は、メモリに記憶された新規モデルに属性を付与し、前記属性を考慮し前記新規モデルを表示部に描画する画像を計算する画像計算システムにおいて、
基準モデルに各々対応する識別子と、前記識別子に関連付けられた属性を記憶するテーブルと、
前記新規モデルに前記属性を付与する属性付与手段とを備え、
前記属性付与手段は、画像計算を行う前に、前記新規モデルの識別子と、属性の関連付けを記述したテーブルに記述されている前記基準モデルの識別子とが合致する属性を検索し、検索した属性を前記新規モデルに付与して描画計算する画像計算システムである。
【０００８】
請求項２に係る発明は、前記テーブルのデータは、既に属性が付与された既存モデルの３次元データから、直接属性を読み込み生成し、新規モデルに付与される請求項１記載の画像計算システムである。
【０００９】
請求項３に係る発明は、識別子同士の一致条件はワイルドカードを含む請求項１又は２記載の画像計算システムである。
【００１０】
請求項４に係る発明は、メモリに記憶された新規モデルに属性を付与し、前記属性を考慮し前記新規モデルを表示部に描画する画像を計算する画像計算方法において、
基準モデルに各々対応する識別子と、前記識別子に関連付けられた属性をテーブルに記憶する工程と、
前記新規モデルに前記属性を付与する属性付与工程とを含み、
前記属性付与工程は、画像計算を行う前に、前記新規モデルの識別子と、属性の関連付けを記述したテーブルに記述されている前記基準モデルの識別子とが合致する属性を検索し、検索した属性を前記新規モデルに付与して描画計算する画像計算方法である。
【発明の効果】
【００１１】
形状作成したモデルの名称からそれに対応する属性が自動的に付与されるので、形状作成したモデルに「属性を設定する」という作業を行うことなく、モデルと属性の関係を得ることができるので、モデルの画像計算を行うことができるという効果がある。
【００１２】
また、モデル名称と属性の関連付けを記述したテーブル（ファイル）を人間が作成すると、時間が掛かり、且つ、入力ミスが生じやすいが、関連付けファイルがプログラムにより生成されるので、モデル名称と属性の関連付けを記述したテーブル（ファイル）の制作時間を削減できる上に入力ミスも生じなくなるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００１４】
図１に画像計算システム１の概略の構成を示す。
【００１５】
前記画像計算システム１は、コンピュータよりなるものであり図示しないコンピュータ本体、表示装置、マウス・キーボード等を備えている。
【００１６】
前記コンピュータ本体はＣＰＵ（Central Processing Unit）３と、記憶装置５とを備えている。さらに、前記コンピュータ本体には外部記憶装置７が接続されている。
【００１７】
そして、前記ＣＰＵ３にローディングされた画像計算ソフト９により画像計算処理が行われる。
【００１８】
前記記憶装置５にはモデル形状データ（新規モデル）１１が記憶される。
【００１９】
前記外部記憶装置７にはモデル名称（識別子）と属性の関連付けを記述したテーブル（ファイル）１３が記憶される。
【００２０】
描画計算を行う時、前記画像計算プログラム９は、格納されたモデル名称と属性の関連付けを記述したテーブル（ファイル）に記述されているモデル名称から、形状作成されたモデルの名称の一致条件に合致するものを検索し、検索結果から形状作成されたモデルに該当する属性を当てはめて描画計算することを特長とするソフトウエアである。
【００２１】
より詳細には、モデルや形状につけられた名称に属性を関連付けることを行う。なお、モデルや形状につけられる名称はモデルを識別するためのものであり、名称に限らず識別できるものであれば何でも良い。
【００２２】
一方、テーブル（ファイル）１３にはモデル名称と属性の関連付けを記述したデータを作成し、外部記憶装置に格納しておく。
【００２３】
図２（ａ），（ｂ），及び（ｃ）に前記外部記憶装置７に記憶されるモデル名称と属性の関連付けを記述したテーブル１３の詳細な内容を示す。識別子（モデル名称等）と質感名（属性）が関連付けられたテーブル１３Ａ、識別子（質感の名称）と質感名（属性）が関連付けられたテーブル１３Ｂ等に分けることができる。
【００２４】
本実施例では、自動車を例に説明するが、その他、ＣＧ（Computer Graphics）設計の対象となり得る全ての目的物も対象に成り得ることは勿論である。
【００２５】
すなわち、図２（ａ）に示すように識別子としてのモデル名称は、少なくとも、自動車の部品モデルとしてのボディ、ボンネット、タイヤ、ハンドル等を含む。
【００２６】
そして、これらのモデル名称（識別子）に対して、属性としての質感名（メタリック１，メタリック２，ゴム，革）がそれぞれ関連付けられてテーブル１３Ａに格納されている。
【００２７】
また、図２（ｂ）に示すように質感名を識別子としてもよい。すなわち、識別子としての質感名（Metallic(A),Metallic(B),Rubber,Leather）に対して属性としての質感名（メタリック１，メタリック２，ゴム，革）が、それぞれ関連付けられファイル（テーブル）１３ＢにＸＭＬ形式に格納される。
【００２８】
ここで、上記ＸＭＬ(eXtensible Markup Language)形式のファイルは例えば以下のようなデータ構造にすることが望ましい。
【００２９】
<質感リスト>
<質感 名称=”メタリック1”>
<タイプ>メタリック</タイプ>
<色(赤)>12</色(赤)>
<色(緑)>200</色(緑)>
<色(青)>120</色(青)>
<拡散反射率>1.2</拡散反射率>
・・・
</質感>
<質感 名称=”メタリック2”>
<タイプ>メタリック</タイプ>
<色(赤)>3</色(赤)>
<色(緑)>23</色(緑)>
<色(青)>124</色(青)>
<拡散反射率>0.3</拡散反射率>
・・・
</質感>
<質感 名称=”ゴム”>
<タイプ>フォン</タイプ>
<色(赤)>4</色(赤)>
<色(緑)>67</色(緑)>
<色(青)>245</色(青)>
<拡散反射率>1.2</拡散反射率>
・・・
</質感>
・・・
</質感リスト>
一方、例えば図２（ｃ）に示すように、識別子を色（例えば、赤、緑、青の割合としての色）としてもよい。この識別子としての色に関連付けられ属性としての質感名（メタリック１，メタリック２，ゴム，革等）がそれぞれ関連付けられテーブル１３Ｃに格納される。
【００３０】
上述で、質感名（属性）とは読み込む３次元データ（モデル）の中に、予め存在している質感の名称であることが好ましい。色というのは、読み込む３次元データ（モデル）の中に予め存在している質感の色情報であることが望ましい。また、識別子は、モデル名、質感名、色の中から選択的に決定することができる。
【００３１】
なお、上記属性は拡散反射率、鏡面反射率、バイアス、透明度、フレーク密度等を含むことができる。ここで、拡散反射率は拡散(diffuse)の反射率を定義した係数で、ＲＧＢ(Red、Green、Blue)の各要素に個別に反射率に個別に反射率を定義している。例えば、ゴムのような粗い面の表現に用いる。
【００３２】
鏡面反射係数は鏡面(specular)反射の反射率を定義した値である。すなわち、ＲＧＢ(Red、Green、Biue)の各色要素に個別に反射率を定義する。例えば、プラスチックや金属のような光を反射しやすい面の色の表現に用いる。
【００３３】
また、透明度は、面における光の透過率を定義した値である。そして、値が大きいほど面の裏から入射した光が透過する割合が大きくなる。値が0の場合は完全に不透明な物体、値が1の場合は完全に透明な物体となる。例えば、ガラスのような面の表現に用いる。
【００３４】
フレーク密度は、車の塗装などで用いられるメタリック塗装を表現するための値である。メタリック塗装は塗料内に微細な金属片(フレーク)が入っているため独特の粒状感のある質感を見せるが、この質感はフレークの密度や指向（面に対して寝ているか、立っているか）により大きく変化する。例えば、メタリック塗装面の表現に用いる。
【００３５】
反射バイアスは、周囲の風景の映りこみを表現するための値である。ガラス面などでは周囲の風景が反射して映りこむのを確認できる。この反射率をフレネル反射率といい、フレネル係数や反射バイアスをもとに計算を行う。例えば、ガラス面やクリアコート塗装面の表現に用いる。
【００３６】
図３はモデル名称と属性の関連付けを記述したテーブル（ファイル）作成システム１５を示す。
【００３７】
モデル名称と属性の関連付けを記述したテーブル（ファイル）を作成する方法として、モデル名称と属性の関連付けを記述したテーブル（ファイル）を利用することなくモデルと属性を関連付けした３次元データから、モデル名称と属性の関連付けを記述したテーブル（ファイル）を生成し、記憶装置に保存することが望ましい。
【００３８】
すなわち、前記テーブル作成システム１５はモデル名称と属性の関連付けを記述したテーブル（ファイル）抽出プログラム１７と、外部記憶装置１９とを備えている。
【００３９】
前記外部記憶装置１９には既存モデルの３次元データ２１と、モデル名称と属性の関連付けを記述したテーブル（ファイル）２３とを格納している。
【００４０】
そして、抽出プログラム１７により、前記テーブル（ファイル）２３のデータは、既に属性が付与された既存モデルの３次元データ２１から、直接属性を読み込み生成し、新規モデルに付与される。
【００４１】
図４に属性付与システム２５の概略を示す。前記属性付与システム２５は外部記憶装置７と、新規モデルを作成するモデル作成部２７と、新規モデルに名称（識別子）を付加するモデル名称付与部２９と、表示する画像を属性を考慮して計算する画像計算プログラム３１とを備えている。
【００４２】
前記外部記憶装置７にはモデル名称と属性の関連付けを記述したテーブル（ファイル）１３が格納されている。
【００４３】
そして、新規モデルを作成したら、その新規モデルを識別するために名称を付与する。
【００４４】
この時に、モデル名称と属性の関連付けを記述したテーブル（ファイル）１３に記載されているモデル名称を参考にモデル名称を決める。なお、上述で新規モデルの自動で出力される名称は機械的な名称でもよい。
【００４５】
例えば、自動車を製作する場合、青のメタリックという属性でモデルのボディーとしたい場合ボディーという名称にする。この名称（識別子）により、描画計算に必要な属性パラメータの設定を行うことができる。
【００４６】
ここで、ボディーという文字列がキーワードとなり、その他の文字はどのような文字であるかは問わないようにすることもできる。例えばモデル名称がカローラ（登録商標）ボディという文字列の場合でも「＊＊ボディー＊＊」と指定することで、ボディーという文字列が含まれているのでボディーとして扱うことができる。＊＊はワイルドカードであり、文字及び文字数が何でも良いという意味である。
【００４７】
ボディーという文字列をもとにした様々なパラメータが関連付けられたテーブル（ファイル）の例を示す。このテーブルから色、鏡面反射率、拡散反射率などを参照して描画計算プログラムが描画計算を行う。
【００４８】
さらに、標準モデルをグループ名で検索してもよい。データの規模が大きくなると、モデルの個数は非常に増大する。そうなると、それぞれのモデルに名前を付けるに多くの労力がかかる。グループ名を用いた検索であれば、個々のモデルにテーブルに登録されている名前を付ける必要はなく、それらのモデルが属するグループにテーブルに登録されているグループの名前を付けるだけでよい。ここで、グループに含まれるモデルの属性は互いに同じものである。
【００４９】
図５に上述で説明したモデルに属性を付与するシステム（画像計算プログラム等）の動作を示す。
【００５０】
初めに、ステップＳ５０１では新規モデルの形状を作成する。
【００５１】
ステップＳ５０３ではどの”モデル名称と属性の関連付けを記述したテーブル”を利用するか複数のテーブルの中から指定する。テーブルは、分野（例えば、自動車、建築家屋、工作機械等）毎に用意しておいてもよい。
【００５２】
ステップＳ５０５では識別子（新規モデルの名称等）を指定する。
【００５３】
ステップＳ５０７では指定された識別子で該当ＩＤ（標準モデルの識別子）があるかどうかの判断を行う。該当するＩＤがあると判断した場合、処理はステップＳ５０９に進む。該当するＩＤが無い場合は処理はステップＳ５１１に進む。
【００５４】
ステップＳ５０９ではモデル名称と属性の関連付けを記述したテーブルに記述されたパラメータ（複数の属性）を用いて画像計算を行う。
【００５５】
ステップＳ５１１では”なし”で定義されている属性（標準的な描画を行う属性）で画像計算を行う。
【００５６】
ステップＳ５１３では画像計算すべき物体モデルは終了したかどうかの判断を行う。物体モデルが全て終了したと判断したとき処理はステップＳ５１５に進む。終了していないと判断したとき処理をステップＳ５０７に戻す。
【００５７】
ステップＳ５１５では画像計算プログラムにより属性が考慮され画像計算が行われ、新規モデルの画像が画面に表示される。
【００５８】
ステップＳ５１７では新規モデル（物体モデル）の質感を再編集するかどうかの判断を行う。再編集すると判断したとき処理はステップＳ５１９に進む。再編集は行わないと判断したとき処理はステップＳ５２３に進む。
【００５９】
ステップＳ５１９では質感の新たな属性が考慮され（この場合属性の入力はオペレータが行うことができる）再編集を行う。これにより、オペレータは実際の画像を参照しながら最適な質感を決定することができる。
【００６０】
ステップＳ５２１では質感を再編集する新規モデル（物体モデル）は終了したかどうかの判断を行う。新規モデルの処理が終了したと判断したとき処理はステップＳ５２３に進む。新規モデルの処理が終了していないと判断したとき処理はステップＳ５１９に戻る。
【００６１】
ステップＳ５２３ではモデル名称と属性の関連付けを記述したテーブルを保存する。
【００６２】
これにより、モデル名称を付与することで、描画計算に必要な様々なパラメータを関連付けることになる。しかし、本発明により、属性設定作業を行う必要が無くなる。従って、入力を行う必要が無くなるという効果がある。
【００６３】
また、上述の実施形態ではモデルの名称を識別子（キーワード）として行っているが、モデルを識別できれば良いのでレイヤー、グループなどを識別子としても良い。
【００６４】
なお、本発明は、上述した実施の態様の例に限定されることなく、適宜の変更を加えることにより、その他の態様で実施できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】モデルと属性及び画像計算プログラム関係を説明する説明図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はモデル名称と属性の関連付けを記述したテーブルを説明する説明図である。
【図３】モデル名称と属性の関連付けを記述したテーブルの作成方法を説明する説明図である。
【図４】モデル名称を付与する構成を説明する説明図である。
【図５】モデルに属性を付与する動作を説明するフローチャートである。
【図６】従来の技術を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００６６】
１  画像計算システム
３  ＣＰＵ
５  記憶装置
７  外部記憶装置
９  画像計算プログラム
１１  モデル形状データ
１３  テーブル（ファイル）
【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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