(57)【要約】【課題】視点からの距離に応じて点群に基づく描画を行うことを目的とする。【解決手段】描画装置は、３次元空間の座標において特定される点群を、特定の視点に基づいて画面上に表示させた場合に前記画面上に表示される第１の点と第２の点と第３の点を含む点群のうち、前記第１の点と前記第２の点との間に第４の点を設定し、前記第１の点と前記第３の点との間に第５の点を設定する第１設定部と、前記第１の点と前記第２の点と前記第３の点とのそれぞれの前記特定の視点からの距離と、それぞれの色とに応じて、前記第４の点と前記第５の点のそれぞれの色を設定する第２設定部と、前記第１の点の色と前記第４の点の色と前記第５の点の色とに基づいて、前記第１の点と前記第４の点と前記第５の点とを含む領域を、前記画面上に描画する描画部と、を含む。【選択図】図１
2018088146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元空間の座標において特定される点群を、特定の視点に基づいて画面上に表示させた場合に前記画面上に表示される第１の点と第２の点と第３の点を含む点群のうち、前記第１の点と前記第２の点との間に第４の点を設定し、前記第１の点と前記第３の点との間に第５の点を設定し、
前記第１の点と前記第２の点と前記第３の点とのそれぞれの前記特定の視点からの距離と、それぞれの色とに応じて、前記第４の点と前記第５の点のそれぞれの色を設定し、
前記第１の点の色と前記第４の点の色と前記第５の点の色とに基づいて、前記第１の点と前記第４の点と前記第５の点とを含む領域を、前記画面上に描画する、
処理をコンピュータに実行させることを特徴とする描画プログラム。
【請求項２】
前記第４の点、前記第５の点は、前記３次元空間の座標において特定される前記点群の画面上の表示に対応する点群とは異なる点である、
ことを特徴とする請求項１記載の描画プログラム。
【請求項３】
前記画面上における前記第４の点の位置は、前記３次元空間の座標における前記視点から前記第１の点までの距離と前記視点から前記第２の点までの距離との比に応じて決定される、
ことを特徴とする請求項１記載の描画プログラム。
【請求項４】
設定される前記第４の点の色は、前記第１の点の色と前記第２の点の色との中間色である、
ことを特徴とすることを特徴とする請求項３記載の描画プログラム。
【請求項５】
前記第４の点は、前記画面上における前記第１の点と前記第２の点との中点であって、前記第４の点の色は、前記３次元空間の座標における前記視点から前記第１の点までの距離と前記視点から前記第２の点までの距離との比に応じて決定される、
ことを特徴とする請求項１記載の描画プログラム。
【請求項６】
前記領域を描画する処理は、前記第１の点の色と前記第４の点の色と前記第５の点の色とに基づいて、線形補間により前記領域内の色を特定する処理を含む、
ことを特徴とする請求項１記載の描画プログラム。
【請求項７】
前記画面の境界または該境界より外側の領域に第６の点を設定し、
前記第１の点と前記第６の点との間に第７の点を設定し、前記第２の点と前記第６の点との間に第８の点を設定し、
前記第１の点と前記第２の点とのそれぞれの前記特定の視点からの距離と、前記第１の点と前記第２の点と前記第６の点のそれぞれの色とに応じて、前記第７の点と前記第８の点のそれぞれの色を設定し、
前記第１の点の色と前記第７の点の色と前記第８の点の色とに基づいて、前記第１の点と前記第７の点と前記第８の点とを含む領域を、前記画面上に描画する、
処理をコンピュータに実行させることを特徴とする請求項１記載の描画プログラム。
【請求項８】
前記第６の点は、前記画面の頂点に設定される、
ことを特徴とする請求項７記載の描画プログラム。
【請求項９】
３次元空間の座標において特定される点群を、特定の視点に基づいて画面上に表示させた場合に前記画面上に表示される第１の点と第２の点と第３の点を含む点群のうち、前記第１の点と前記第２の点との間に第４の点を設定し、前記第１の点と前記第３の点との間に第５の点を設定し、
前記第１の点と前記第２の点と前記第３の点とのそれぞれの前記特定の視点からの距離と、それぞれの色とに応じて、前記第４の点と前記第５の点のそれぞれの色を設定し、
前記第１の点の色と前記第４の点の色と前記第５の点の色とに基づいて、前記第１の点と前記第４の点と前記第５の点とを含む領域を、前記画面上に描画する、
処理をコンピュータが実行することを特徴とする描画方法。
【請求項１０】
３次元空間の座標において特定される点群を、特定の視点に基づいて画面上に表示させた場合に前記画面上に表示される第１の点と第２の点と第３の点を含む点群のうち、前記第１の点と前記第２の点との間に第４の点を設定し、前記第１の点と前記第３の点との間に第５の点を設定する第１設定部と、
前記第１の点と前記第２の点と前記第３の点とのそれぞれの前記特定の視点からの距離と、それぞれの色とに応じて、前記第４の点と前記第５の点のそれぞれの色を設定する第２設定部と、
前記第１の点の色と前記第４の点の色と前記第５の点の色とに基づいて、前記第１の点と前記第４の点と前記第５の点とを含む領域を、前記画面上に描画する描画部と、
を備えることを特徴とする描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、描画プログラム、描画方法および描画装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
点群データに基づいて、画面上に画像を描画する技術が用いられている。関連する技術として、三角形群を用いた３次元画像表示に関する技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
また、画像平面に投影されるための複数の三角形の画像基本要素からの二次元のピクセル画像をレンダリングする画像処理方法が提案されている（例えば、特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−５０５５１号公報
【特許文献２】特開２０１２−１４７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
点群データに基づいて、三角形群で作成された三角形の内側の画素の色（ＲＧＢの階調値）を線形補間により求める場合、視点から点群データの各点までの距離が考慮されていないため、画面上に描画される画像で遠近を表すことは難しい。
【０００６】
１つの側面として、本発明は、視点からの距離に応じて点群に基づく描画を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
１つの態様では、描画プログラムは、３次元空間の座標において特定される点群を、特定の視点に基づいて画面上に表示させた場合に前記画面上に表示される第１の点と第２の点と第３の点を含む点群のうち、前記第１の点と前記第２の点との間に第４の点を設定し、前記第１の点と前記第３の点との間に第５の点を設定し、前記第１の点と前記第２の点と前記第３の点とのそれぞれの前記特定の視点からの距離と、それぞれの色とに応じて、前記第４の点と前記第５の点のそれぞれの色を設定し、前記第１の点の色と前記第４の点の色と前記第５の点の色とに基づいて、前記第１の点と前記第４の点と前記第５の点とを含む領域を、前記画面上に描画する、処理をコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【０００８】
１つの側面によれば、視点からの距離に応じて点群に基づく描画を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】描画装置の一例を示す図である。
【図２】点群データから２次元座標で表される各点を特定する一例を示す図である。
【図３】三角形群の一例を示す図である。
【図４】実施形態における設定点の設定の一例を示す図である。
【図５】実施形態における位置に応じた色を示すグラフの一例を示す図である。
【図６】描画された画像データの一例を示す図（その１）である。
【図７】描画された画像データの一例を示す図（その２）である。
【図８】実施形態の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図９】変形例における設定点の設定の一例を示す図である。
【図１０】変形例における位置に応じた色を示すグラフの一例を示す図である。
【図１１】実施形態の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１２】描画装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜実施形態の描画装置の一例＞
以下、図面を参照して、実施形態について説明する。図１は、実施形態の描画装置１の一例を示す。描画装置１は、表示装置２および入力装置３と接続される。描画装置１は、例えば、所定の画像処理を行い、該画像処理が行われた画像を表示装置２の画面に表示するコンピュータであってもよい。
【００１１】
表示装置２は、例えば、ディスプレイである。描画装置１が描画した画像（画像データ）は、表示装置２に表示される。入力装置３は、例えば、マウスやキーボード等であってもよい。
【００１２】
描画装置１は、制御部１１と記憶部１２と座標特定部１３と三角形群生成部１４と第１設定部１５と第２設定部１６と描画部１７とを含む。制御部１１は、各種の制御を行う。例えば、表示装置２に画像データを表示させる制御や、入力装置３からの操作を受け付ける制御を行う。
【００１３】
記憶部１２は、各種のデータを記憶する。実施形態では、記憶部１２は、点群データを記憶する。点群データは、３次元空間の座標において特定される点が集まったデータであり、該点群データを用いて、所定の画像が描画される。
【００１４】
描画装置１は、例えば、所定のセンサ（３次元センサ等）が計測したセンサデータに基づく点群データを取得し、取得された点群データを記憶部１２に記憶してもよい。描画装置１は、例えば、インターネットを介して、点群データを取得し、取得された点群データを記憶部１２に記憶してもよい。また、記憶部１２に、予め点群データが記憶されていてもよい。
【００１５】
座標特定部１３は、３次元空間の座標で表される点群データに含まれる各点を、表示装置２の画面上に投射する。従って、座標特定部１３は、点群データに含まれる各点を表示装置２の画面上に表示した場合における各点の２次元座標が特定される。
【００１６】
三角形群生成部１４は、２次元座標で表される各点について、相互に隣接する３点を結んで三角形を生成する。実施形態では、点群データは、４つ以上の点を含んでいるものとする。従って、上記の三角形が複数生成される。以下、複数の三角形を三角形群とする。該三角形群は、ドロネー図と称されることもある。
【００１７】
第１設定部１５は、生成された三角形群の各三角形のそれぞれに対して、３辺に所定の点（以下、設定点と称する）を設定する。第２設定部１６は、第１設定部１５が設定した設定点に色を設定する。実施形態では、第２設定部１６は、三角形の３つの頂点のうち、２つの頂点を結ぶ辺に設定された設定点に対して、２つの頂点の色の中間色を設定する。
【００１８】
描画部１７は、各三角形のそれぞれについて、３つの設定点を結んだ直線により分割される４つの三角形（以下、分割三角形と称する）のそれぞれについて、色の線形補間を行う。描画部１７は、分割三角形の頂点の色に基づいて、色の線形補間を行い、点群データに基づく２次元の画像を描画する。なお、描画部１７は、線形補間処理ではなく、新手からの距離に応じた任意の補間処理を行ってもよい。
【００１９】
＜三角形群の生成の一例＞
図２は、３次元空間の座標で表される点群データから、２次元座標で表される各点を特定する一例を示す。図２における３次元空間２１は、視点２２を基準とした所定の３次元空間であることを示す。
【００２０】
視点２２は、仮想的な視点である。例えば、視点２２がカメラである場合、３次元空間２１は、該カメラの位置や向き、画角等に応じて定められる。３次元空間２１には、点群が含まれる。
【００２１】
座標特定部１３は、３次元座標で表される点群に含まれる各点のそれぞれについて、画面２３上における２次元座標を特定する。これにより、３次元座標で表される点群データに含まれる各点が、画面２３に投射される。画面２３は、表示装置２の画面であるものとする。該画面２３の形状は、矩形である。
【００２２】
図３は、三角形群生成部１４が生成する三角形群の一例を示す。図３に示されるように、三角形群生成部１４は、相互に隣接する３つの点Ｐを結び、複数の三角形を生成する。点Ｐは、２次元座標で表される。
【００２３】
三角形群生成部１４は、複数の点Ｐのうち、最も外側に位置する複数の点Ｐを結ぶことにより形成される領域（最外周領域）が、画面２３の一部の領域を含まない場合、画面２３の頂点に新たな点を設定する。図３の例の場合、点Ｐ１が新たな点である。該点Ｐ１は、三角形群生成部１４が生成した点であるため、点群データに基づく点ではない。該点Ｐ１は、第６の点の一例である。
【００２４】
点Ｐ１を設定しないと、三角形群の最外周領域が、画面２３の領域のうち一部を含まなくなる。この場合、点群データに基づく画像の一部が、表示装置２の画面２３に表示されなくなる。
【００２５】
点Ｐ１が設定されることにより、三角形群生成部１４は、三角形群の最外周領域が、画面２３の領域のうち一部を含まない場合、最外周領域が画面２３の全ての領域を含むように、画面２３の頂点に点Ｐ１を設定する。
【００２６】
点Ｐ１が設定されると新たな最外周領域が形成される。この場合、点Ｐ１を含む新たな最外周領域は、画面２３の全ての領域を含む。従って、点群データに基づく画像の一部が、表示装置２の画面２３に表示されなくなることが回避される。
【００２７】
点Ｐ１は、画面２３の頂点以外の位置に設定されてもよい。例えば、画面２３の境界または該境界の外側の領域の何れかの位置に点Ｐ１が設定されてもよい。かかる位置に点Ｐ１が設定されると、点Ｐ１を含む新たな最外周領域は、画面２３の全ての領域を含む。点Ｐ１が画面２３の頂点に設定される場合、点Ｐ１の位置の特定が容易になる。
【００２８】
三角形群生成部１４は、上述の点Ｐ１に、任意の色を設定する。例えば、三角形群生成部１４は、点Ｐ１に画面２３の背景色を設定してもよい。また、三角形群の最外周領域が画面２３の領域のうち複数の部分を含まない場合、三角形群生成部１４は、複数の点Ｐ１を設定してもよい。
【００２９】
＜補間処理の一例＞
次に、補間処理の一例について説明する。図４（Ａ）および（Ｂ）に示される三角形Ｔは、三角形群生成部１４が生成した三角形群に含まれる複数の三角形のうち１つの三角形を示す。三角形Ｔは、任意の三角形であってよい。
【００３０】
三角形Ｔの頂点を点Ａ、点Ｂおよび点Ｃとする。図４の例において、点Ａは、第１の点の一例である。点Ｂは、第２の点の一例である。点Ｃは、第３の点の一例である。点Ａが、第２の点または第３の点であってもよい。点Ｂが、第１の点または第３の点であってもよい。点Ｃが、第２の点または第３の点であってもよい。
【００３１】
３つの点Ａ、点Ｂおよび点Ｃは、３次元空間の座標で表される点群データに含まれる点を、画面２３の２次元座標で特定した点であり、画面２３に表示される点である。従って、点Ａ、点Ｂおよび点Ｃは、点群データの点に対応する。
【００３２】
図４（Ａ）の例に示されるように、点Ａは、視点２２からの距離が「Ｌａ」である点であるものとする。点Ｂは、視点２２からの距離が「Ｌｂ」である点であるものとする。また、「Ｌａ＞Ｌｂ」であるものとする。
【００３３】
従って、視点２２を基準とすると、点Ａは点Ｂよりも遠い位置にある。第１設定部１５は、点Ａと点Ｂとの間に点Ｄを設定する。例えば、第１設定部１５は、点Ａと点Ｂとを結ぶ辺ＡＢ上に点Ｄを設定する。
【００３４】
点Ｄは、点Ａと点Ｂとの間にあれば、辺ＡＢ上からずれた位置に設定されてもよい。点Ｄは、第４の点の一例である。
【００３５】
第１設定部１５は、視点２２から点Ａまでの距離Ｌａと該視点２２から点Ｂまでの距離Ｌｂとの比に応じて、点Ｄを設定する。実施形態では、第１設定部１５は、上記の距離Ｌａの逆数「１／Ｌａ」と、距離Ｌｂの逆数「１／Ｌｂ」とで辺ＡＢを内分し、内分された点を点Ｄとして辺ＡＢ上に設定する。
【００３６】
点Ｄは、辺ＡＢを距離の逆数で内分した位置からずれた位置に設定されてもよい。例えば、点Ｄは、辺ＡＢを距離の逆数で内分した位置から少し、点Ａ寄りまたは点Ｂ寄りにずれた位置に設定されてもよい。
【００３７】
上述したように、距離Ｌａと距離Ｌｂとは、「Ｌａ＞Ｌｂ」の関係にあるため、辺ＡＢにおいて、点Ｄは、点Ａに近い位置に設定され、点Ｂから遠い位置に設定される。
【００３８】
第１設定部１５は、同様に、点Ａと点Ｃとの間に点Ｅを設定し、点Ａと点Ｂとの間に点Ｆを設定する。点Ｅは、第５の点の一例である。点Ｄが、第５の点であってもよい。点Ｆが、第５の点であってもよい。点Ｅまたは点Ｆが、第４の点であってもよい。点Ｄ、点Ｅおよび点Ｆは、上述した設定点である。
【００３９】
以下、点Ｄを設定点Ｄ、点Ｅを設定点Ｅ、点Ｆを設定点Ｆと称する。設定点Ｄ、ＥおよびＦは、第１設定部１５が設定した点であり、点群データの画面２３上の表示に対応する点（例えば、点Ａ、点Ｂおよび点Ｆ）とは異なる点である。
【００４０】
視点２２から点Ｃまでの距離が「Ｌｃ」であり、該距離Ｌｃと距離Ｌａとの関係は、「Ｌａ＞Ｌｃ」であるものとする。第１設定部１５は、上記の距離Ｌｃの逆数「１／Ｌｃ」と、距離Ｌａの逆数「１／Ｌａ」とで辺ＡＣを内分し、内分された点を点Ｅとして辺ＡＣ上に設定する。
【００４１】
上述したように、「Ｌａ＞Ｌｃ」であるため、点Ｅは、点Ａに近い位置に設定され、点Ｃから遠い位置に設定される。
【００４２】
また、距離Ｌｂと距離Ｌｃとの間の差が少ないものとする。この場合、第１設定部１５は、視点２２から点Ｂまでの距離Ｌｂと該視点２２から点Ｃまでの距離Ｌｃとの比に応じて、点Ｆを設定するため、該点Ｆは、辺ＢＣ上の中点近傍に設定される。
【００４３】
第２設定部１６は、３つの設定点Ｄ、ＥおよびＦに色を設定する。第２設定部１６は、点Ａの色と点Ｂの色との中間色を点Ｄに設定し、点Ａの色と点Ｃの色との中間色を点Ｅに設定し、点Ｂの色と点Ｃの色との中間色を点Ｆに設定する。
【００４４】
実施形態では、色は、Ｒ（赤）とＧ（緑）とＢ（青）との３原色のベクトルで表されるものとする。例えば、点Ａの色のベクトルが（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝（２５５、０、０）で表される場合、点Ａの色は赤色になる。
【００４５】
また、点Ｂの色のベクトルが（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝（０、２５５、０）で表される場合、点Ａの色は緑色になる。
【００４６】
上述の場合、点Ａと点Ｂとの間に設定された点Ｄに対して、第２設定部１６は、点Ａの色のベクトルと点Ｂの色のベクトルとの平均値の色のベクトル（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝（１２８、１２８、０）を設定する。これにより、点Ｄには、赤色と緑色との中間色が設定される。
【００４７】
中間色のベクトルの値は、２点の色のベクトルの平均値からずれた値であってもよい。また、第２設定部１６が設定する設定点の色はＲＧＢの３原色のベクトル値以外の情報により特定されてもよい。
【００４８】
描画部１７は、三角形Ｔの３つの設定点を結んだ直線により、該三角形Ｔを分割する。これにより、４つの三角形（以下、分割三角形と称する）が生成される。図４（Ｂ）の例では、分割三角形Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３およびＴ４が生成される。例えば、分割三角形Ｔ１は、点Ａと点Ｄと点Ｅとを含む領域である。
【００４９】
描画部１７は、分割三角形Ｔ１について、点Ａの色と点Ｄの色（中間色）と点Ｅの色（中間色）とに基づいて、色の線形補間を行う。これにより、分割三角形Ｔ１の領域に色情報が設定される。
【００５０】
描画部１７は、分割三角形Ｔ２、Ｔ３およびＴ４についても、同様に、色の線形補間を行う。これにより、分割三角形Ｔ２、Ｔ３およびＴ４の各領域についても、色情報が設定される。
【００５１】
例えば、上述したように、点Ａは赤色であり、点Ｂは緑色であるとする。また、点Ｃは青色（色のベクトル（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝（０、０、２５５））であるとする。この場合、分割三角形Ｔ１の領域において、点Ａの近傍の領域の色は赤色になる。
【００５２】
上述したように、描画部１７は、色の線形補間を行う。また、設定点Ｄの色は、赤色と緑色との中間色に設定されるため、設定点Ｄの近傍の領域の色は、赤色または緑色から、設定された中間色に徐々に近づく。
【００５３】
同様に、設定点Ｅの色は、赤色と青色との中間色に設定されるため、設定点Ｅの近傍の領域の色は、赤色または青色から、設定された中間色に徐々に近づく。設定点Ｆの色は、青色と緑色との中間色に設定されるため、設定点Ｆの近傍の領域の色は、青色または緑色から、設定された中間色に近づく。
【００５４】
従って、分割三角形Ｔ４の境界近傍は、グラデーションになる。描画部１７は、設定点Ｄの色（中間色）と設定点Ｅの色（中間色）と設定点Ｆの色（中間色）とに基づいて、色の線形補間を行う。これにより、上述したように、分割三角形Ｔ４の領域に色情報が設定される。
【００５５】
分割三角形Ｔ４の３つの頂点（設定点Ｄ、設定点Ｅおよび設定点Ｆ）の色は、中間色に設定される。従って、分割三角形Ｔ４の中心近傍の色は、点Ａ、点Ｂおよび点Ｆの色の影響の度合いが少ない。
【００５６】
上述したように、第１設定部１５は、上記の距離Ｌａの逆数「１／Ｌａ」と、距離Ｌｂの逆数「１／Ｌｂ」とで辺ＡＢを内分し、内分された点を設定点Ｄとして辺ＡＢ上に設定する。
【００５７】
また、点Ａは、視点２２からの距離がＬａであり、点Ｂは、視点２２からの距離がＬｂ（Ｌａ＞Ｌｂ）であるため、視点２２を基準とすると、点Ｂより点Ａが遠い位置にある。従って、設定点Ｄは、辺ＡＢ上で、点Ａに近く、点Ｂから遠い位置に設定される。
【００５８】
従って、辺ＡＢに着目すると、点Ａから設定点Ｄまでが、点Ａの色の影響が大きい範囲であり、点Ｂから設定点Ｄまでが、点Ｂの色の影響が大きい範囲である。点Ａから設定点Ｄまでの距離は、点Ｂから設定点Ｄまでの距離よりも短い。
【００５９】
従って、点Ａと点Ｂとのうち、視点２２からの距離が短い方の点Ｂの色が三角形Ｔに対して与える影響度は、視点２２からの距離が長い方の点Ａの色が三角形Ｔに対して与える影響度よりも、高い。
【００６０】
このため、視点２２を基準として、遠い位置にある点Ａの色の影響は少なくなり、近い位置にある点Ｂの色の影響は大きくなる。
【００６１】
同様に、設定点Ｅは、辺ＡＣにおいて、視点２２からの距離が短い点Ｃよりも、視点２２からの距離が長い点Ａに近い位置に設定される。従って、視点２２を基準として、遠い位置にある点Ａの色の影響は少なくなり、近い位置にある点Ｃの色の影響は大きくなる。
【００６２】
また、設定点Ｆは、辺ＢＣにおいて、中点近傍に設定される。従って、視点２２を基準として、点Ｂの色の影響と点Ｃの色の影響とは、同程度である。
【００６３】
以上より、図４（Ｂ）の例に示される三角形Ｔにおいて、視点２２から遠い点Ａの色が該三角形Ｔに与える影響は少なく、視点２２から近い点Ｂの色および視点２２から近い点Ｃの色が三角形Ｔに与える影響は大きい。このため、三角形Ｔの画像は、視点２２からの遠近が表された画像になる。
【００６４】
図５は、辺ＡＢにおける位置に応じた色を示すグラフの一例である。上述したように、設定点Ｄは、点Ａよりも点Ｂに近い位置に設定される。従って、設定点Ｄは、辺ＡＢ上の中点（点Ａと点Ｂとの中点）と点Ａとの間に設定される。
【００６５】
図５のグラフの例に示されるように、辺ＡＢにおいて、点Ｂの色が影響を与える範囲は、点Ａの色が影響を与える範囲よりも広い。点Ａよりも点Ｂの方が視点２２に近い位置にあるため、辺ＡＢにおいて、点Ａの色より点Ｂの色が与える影響が大きくなることから、視点２２からの距離に応じて、色の影響度が画像に反映される。他の辺についても同様である。
【００６６】
描画部１７は、三角形群に含まれる全ての三角形Ｔに対して、上述した処理を行い、画像を描画する。各三角形Ｔについて、視点２２からの距離に応じて、色の影響度が画像に反映されるため、描画部１７が描画する画像は、視点２２からの遠近が反映された画像になる。
【００６７】
制御部１１は、描画部１７が描画した画像を表示装置２に表示させる制御を行う。該制御により、表示装置２の画面２３には、上記の画像が描画される。
【００６８】
図６（Ａ）は、上述した設定点を設定することなく描画された画像の一例を示す。図６（Ａ）の例において、画像データには、木２３Ａと立体物２３Ｂとが含まれる。視点２２を基準として、木２３Ａは立体物２３Ｂより近い位置にあるものとする。
【００６９】
図６（Ａ）の例の画像は、視点２２からの距離が考慮されていないため、視点２２に近い木２３Ａと視点２２から遠い立体物２３Ｂとに対する、色の影響度の差が小さい。従って、図６（Ａ）の例の画像は、木２３Ａと立体物２３Ｂとで遠近が表現されにくい。
【００７０】
図６（Ｂ）は、上述した設定点を設定し、実施形態の各種の処理を行った場合の画像の一例を示す。図６（Ｂ）の例の画像は、視点２２からの距離が考慮された画像であるため、視点２２に近い木２３Ａと視点２２から遠い立体物２３Ｂとに対する、色の影響度の差が大きい。従って、図６（Ｂ）の例の画像は、木２３Ａと立体物２３Ｂとで遠近が表現された画像になる。
【００７１】
図７（Ａ）は、上述した設定点を設定することなく描画された画像の他の例を示す。図７（Ｂ）は、上述した設定点を設定し、実施形態の各種の処理を行った場合の画像の他の例を示す。
【００７２】
図７（Ａ）の例の画像と比べて、図７（Ｂ）の例の画像は、立体物２３Ｃと立体物２３Ｄとで遠近が表現された画像になる。従って、点群データに基づいて、視点２２からの距離に応じた描画を行うことができる。
【００７３】
また、実施形態では、描画部１７が、上述した三角形群の各三角形Ｔに対して、色の線形補間処理を行い、点群データに基づく画像を描画する。例えば、点群データに基づく２次元座標上の各点に所定の領域（例えば、円の領域）を仮想的に設定し、設定された領域に着色して、画像データを描画することが考えられる。
【００７４】
ただし、この場合、点群データにない仮想的な領域の情報（偽の情報）を反映して、画像が描画される。従って、偽の情報が画像に反映されることに起因して、点群データに基づく画像の再現度が低くなる。
【００７５】
実施形態では、上述したように、描画部１７が、上述した三角形群の各三角形Ｔに対して、色の線形補間処理を行い、点群データに基づく画像を描画する。従って、偽の情報が反映されることがないため、点群データに基づく画像の再現度は高くなる。また、実施形態では、偽の情報の処理が行われないため、偽の情報を画像に反映させる場合と比較して、計算量が少なくなる。
【００７６】
なお、上述したように、点Ｐ１（例えば、画面２３の頂点に設定された点）は、点群データに基づかない点であるが、点Ｐ１は、点Ａ、点Ｂまたは点Ｃと同様の処理が行われる。例えば、三角形Ｔが、点Ａと点Ｂと点Ｐ１とにより形成される場合、点Ｐ１については、該点Ｐ１を点Ｃと仮定した場合に、上述した処理と同様の処理が行われる。
【００７７】
従って、点Ａと点Ｐ１との間に設定点が設定される。該設定点は、第７の点の一例である。また、点Ｂと点Ｐ１との間に設定点が設定される。該設定点は、第８の点の一例である。
【００７８】
＜実施形態の処理の流れの一例を示すフローチャート＞
図８を参照して、描画装置１は、点群データを入力する（ステップＳ１）。入力した点群データは、記憶部１２に記憶される。描画装置１は、視点２２を設定する（ステップＳ２）。例えば、入力装置３から視点２２を設定する操作を、描画装置１の制御部１１が受け付けると、該描画装置１は、該操作に基づいて、視点２２を設定する。
【００７９】
また、入力装置３から視点２２を変更する操作を、描画装置１の制御部１１が受け付けると、該描画装置１は、該操作に基づいて、設定された視点２２を変更する。これにより、任意の視点２２からの点群データに基づく画像の描画が行われる。
【００８０】
座標特定部１３は、３次元空間の座標で表される点群データに含まれる各点を、表示装置２の画面２３上に投射する（ステップＳ３）。これにより、点群データに含まれる各点を表示装置２の画面２３上に表示した場合における各点の２次元座標が特定される。
【００８１】
三角形群生成部１４は、最外周領域が、画面２３の領域の一部を含まない場合、最外周領域が画面２３の全ての領域を含むように、画面２３の頂点に点Ｐ１を設定する（ステップＳ４）。
【００８２】
これにより、点群データに基づく画像の一部が、表示装置２の画面２３に表示されなくなることが回避される。三角形群生成部１４は、上述の点Ｐ１に、画面２３の背景色を設定する。
【００８３】
画面の頂点に点Ｐ１が設定された場合、三角形群生成部１４は、該点Ｐ１を含む三角形群を生成する（ステップＳ５）。第１設定部１５は、各三角形に対して、３辺に設定点を設定する処理を行う（ステップＳ６）。
【００８４】
第１設定部１５は、三角形Ｔの２つの頂点について、視点２２からのそれぞれの距離の比に応じて、設定点を設定する。例えば、第１設定部１５は、視点２２から点Ａまでの距離の逆数と視点２２から点Ｂまでの距離の逆数とで辺ＡＢを内分し、内分された点を設定点Ｄとして辺ＡＢ上に設定する。
【００８５】
第２設定部１６は、第１設定部１５が設定した設定点の色に中間色を設定する（ステップＳ７）。例えば、第２設定部１６は、上述した設定点Ｄに、点Ａの色と点Ｂの色との中間色を設定する。第２設定部１６は、各三角形について、設定点の色を設定する。
【００８６】
描画部１７は、三角形Ｔの３つの設定点を結んだ直線により、該三角形Ｔを分割する。これにより、４つの分割三角形Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３およびＴ４が生成される（ステップＳ８）。
【００８７】
描画部１７は、各分割三角形Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３およびＴ４に対して、色の線形補間処理を行う（ステップＳ９）。これにより、三角形Ｔに設定される色情報は、視点２２を基準とした遠近が反映された色情報になる。
【００８８】
描画部１７は、全ての三角形Ｔに対して、ステップＳ９の処理を行う。これにより、描画された画像は、視点２２からの距離に応じた画像になり、視点２２を基準とした遠近を反映した画像になる。
【００８９】
＜変形例＞
以下、変形例について、説明する。図９（Ａ）は、変形例における、三角形Ｔの各辺に設定される設定点Ｄ、ＥおよびＦの一例を示す。第１設定部１５は、点Ａと点Ｂとの中点に設定点Ｄを設定し、点Ａと点Ｃとの中点に設定点Ｅを設定し、点Ｂと点Ｃとの中点に設定点Ｆを設定する。
【００９０】
第２設定部１６は、設定点Ｄに対して、視点２２から点Ａまでの距離Ｌａと該視点２２から点Ｂまでの距離Ｌｂとの比に応じて、設定点Ｄの色を設定する。変形例では、第２設定部１６は、上記の距離Ｌａの逆数「１／Ｌａ」と、距離Ｌｂの逆数「１／Ｌｂ」とで点Ａの色および点Ｂの色を内分する。
【００９１】
上述したように、点Ａの色は赤色であり、該点Ａの色のベクトルは、（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝（２５５、０、０）で表される。また、点Ｂの色は緑色であり、該点Ｂの色のベクトルは（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝（０、２５５、０）で表される。
【００９２】
上述したように、距離Ｌａと距離Ｌｂとの関係は、「Ｌａ＞Ｌｂ」であるとする。この場合、距離Ｌａの逆数「１／Ｌａ」と、距離Ｌｂの逆数「１／Ｌｂ」とで点Ａの色および点Ｂの色を内分すると、点Ａの色の比率が低くなり、点Ｂの色の比率が高くなる。
【００９３】
例えば、距離Ｌａが距離Ｌｂの２倍（Ｌａ＝２×Ｌｂ）の場合、設定点Ｄの色のベクトルは（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝（８５、１７０、０）となる。従って、設定点Ｄの色は、点Ａの色の影響度よりも点Ｂの色の影響度が高くなる。
【００９４】
図１０は、辺ＡＢにおける位置に応じた色を示す変形例のグラフの一例である。設定点Ｄの位置は、点Ａと点Ｂとの中点である。「内分した色」は、距離Ｌａの逆数「１／Ｌａ」と、距離Ｌｂの逆数「１／Ｌｂ」とで点Ａの色および点Ｂの色を内分した色を示す。
【００９５】
図１０の例に示されるように、辺ＡＢにおいて、点Ａから設定点Ｄ（点Ａと点Ｂとの中点）までの範囲に対する点Ａの色の影響度は低い。一方、点Ｂから設定点Ｄまでの範囲に対する点Ｂの色の影響度は高い。
【００９６】
視点２２を基準とすると、点Ａは点Ｂより近い位置にある。そして、辺ＡＢにおいて、点Ｂの色の影響度よりも点Ａの色の影響度の方が高い。従って、三角形Ｔの辺ＡＢにおいて、点Ａと点Ｂとの間で遠近に差を与えることができる。
【００９７】
第２設定部１６は、設定点Ｅおよび設定点Ｆについても、設定点Ｄと同様、視点２２からの距離の逆数で２つの点の色を内分する。そして、第２設定部１６は、内分された色を設定点Ｅおよび設定点Ｆに設定する。
【００９８】
描画部１７は、各三角形Ｔについて、分割三角形Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３およびＴ４に対して、色の線形補間を行う。これにより、描画された画像データは、視点２２から各点までの遠近を反映した画像になる。
【００９９】
次に、図１１のフローチャートを参照して、変形例の処理の流れについて説明する。図１１のフローチャートは、図８のフローチャートと、ステップＳ６およびステップＳ７が異なる。ステップＳ６およびステップＳ７以外の各ステップは、図８と同様であるため、説明を省略する。
【０１００】
第１設定部１５は、三角形Ｔの３辺の中点に設定点を設定する（ステップＳ６−１）。第２設定部１６は、視点２２からの距離の逆数で２つの色を内分し、内分された色を設定点に設定する（ステップＳ７−１）。
【０１０１】
以上により、変形例の場合も、視点２２からの距離を考慮した処理が行われるため、描画部１７が描画する画像に遠近を反映することができる。
【０１０２】
＜描画装置のハードウェア構成の一例＞
次に、図１２の例を参照して、描画装置１のハードウェア構成の一例を説明する。図１２の例に示すように、バス１００に対して、プロセッサ１１１とRandom Access Memory(RAM)１１２とRead Only Memory(ROM)１１３とが接続される。また、該バス１００に対して、補助記憶装置１１４と媒体接続部１１５と入出力インタフェース１１６とが接続される。
【０１０３】
プロセッサ１１１はＲＡＭ１１２に展開されたプログラムを実行する。実行されるプログラムとしては、実施形態における処理を行うプログラムが適用されてもよい。
【０１０４】
ＲＯＭ１１３はＲＡＭ１１２に展開されるプログラムを記憶する不揮発性の記憶装置である。補助記憶装置１１４は、種々の情報を記憶する記憶装置であり、例えばハードディスクドライブや半導体メモリ等が適用されてもよい。媒体接続部１１５は、可搬型記録媒体１２０と接続可能に設けられている。
【０１０５】
可搬型記録媒体１２０としては、可搬型のメモリ（例えば、半導体メモリ）や光学式ディスク（例えば、Compact Disc(CD)やDigital Versatile Disc(DVD)）等が適用されてもよい。この可搬型記録媒体１２０に実施形態の処理を行うプログラムが記録されていてもよい。
【０１０６】
入出力インタフェース１１６には、例えば、表示装置２や入力装置３等が接続される。描画装置１のうち、制御部１１と座標特定部１３と三角形群生成部１４と第１設定部１５と第２設定部１６と描画部１７とは、与えられたプログラムをプロセッサ１１１が実行することにより実現されてもよい。記憶部１２は、ＲＡＭ１１２や補助記憶装置１１４等により実現されてもよい。
【０１０７】
ＲＡＭ１１２、ＲＯＭ１１３、補助記憶装置１１４および可搬型記録媒体１２０は、何れもコンピュータ読み取り可能な有形の記憶媒体の一例である。これらの有形な記憶媒体は、信号搬送波のような一時的な媒体ではない。
【０１０８】
＜その他＞
本実施形態および変形例は、以上に述べた実施の形態に限定されるものではなく、本実施形態および変形例の要旨を逸脱しない範囲内で種々の構成または実施形態を取ることができる。
【符号の説明】
【０１０９】
１    描画装置
２    表示装置
３    入力装置
１１    制御部
１２    記憶部
１３    座標特定部
１４    三角形群生成部
１５    第１設定部
１６    第２設定部
１７    描画部
１１１    プロセッサ
１１２    ＲＡＭ
１１３    ＲＯＭ
【図１】
2018088146.tif 000003
【図２】
2018088146.tif 000004
【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】
2018088146.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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