(57)【要約】【課題】３ＤＣＧのモデリングに利用可能な三次元形状データやテクスチャ画像データを管理に利用できるようにする。【解決手段】三次元形状入力装置１０２において、光切断法や空間コード化法により形状が測定され、点群データが得られる。また、これと平行してテクスチャ画像データも生成される。三次元形状データ配信サーバ１０１は、点群データをポリゴンデータまたは輪郭データの三次元形状データに変換し、三次元形状データおよびテクスチャ画像データを登録する。クライアント端末１１０もこれらデータを三次元形状データ配信サーバ１０１に登録可能である。またクライアント端末１１０は三次元形状データ配信サーバ１０１にアクセスして三次元形状データやテクスチャ画像データをインターネット１２０を介して取りだして利用する。【選択図】　図１
2004078511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元コンピュータグラフィックスデータの骨格となる三次元形状データを保管する第１のデータ蓄積手段と、
前記三次元形状データに適用可能なテクスチャ画像データを当該三次元形状データと関連づけて保管する第２のデータ蓄積手段と、
クライアント装置からの要求により所望の前記三次元形状データおよびテクスチャ画像データの少なくとも一方をネットワークを介して配信するデータ送信手段とを備えたことを特徴とする三次元形状データ配信システム。
【請求項２】
前記三次元形状データは三次元形状入力装置により生成されたデータから輪郭データのみを抽出するデータ整形手段により整形されることを特徴とする請求項１に記載の三次元形状データ配信システム。
【請求項３】
前記クライアント装置からの要求が前記三次元形状データおよびテクスチャ画像データの双方の配信を要求するものである場合に、前記三次元形状データの元になるものとして前記三次元形状データと関連づけられたテクスチャ画像データを提示する手段を備えることを特徴とする請求項１または２記載の三次元形状データ配信システム。
【請求項４】
前記クライアント装置からの要求が三次元形状データおよびテクスチャ画像データの双方の配信を要求するものである場合に、前記三次元形状データに貼り付け可能なものとして前記三次元形状データに関連づけられたテクスチャ画像データの一覧を提示する手段を備えることを特徴とする請求項１、２または３記載の三次元形状データ配信システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の三次元データ配信システムと第１のクライアント装置と第２のクライアント装置とを用いて三次元データの配信を行う三次元データ配信方法において、
前記第１のクライアント装置が生成した三次元形状データまたはテクスチャ画像データを、前記第１のクライアント装置に対応するユーザに関連づけて、前記三次元データ配信システムの前記第１のデータ蓄積手段または前記第２のデータ蓄積手段に登録するステップと、
前記第２のクライアント装置からの要求により前記三次元形状データまたは前記テクスチャ画像データを前記三次元データ配信システムの前記第１のデータ蓄積手段または前記第２のデータ蓄積手段から取りだして前記第２のクライアント装置に送信するステップと、
前記第２のクライアント装置に前記データが配信された場合に前記三次元形状データまたは前記テクスチャ画像データを送信したことに応じて前記第２のクライアント装置に対応するユーザに対して課金データを発生するステップと、
前記課金データに応じて前記第１のクライアント装置に対応するユーザに対して前記課金データに応じた還元データを発生するステップとを有することを特徴とする三次元データ配信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、三次元のコンピュータグラフィックス作成に用いる三次元形状データとテクスチャ画像データとをネットワークを介して配信する配信技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、三次元コンピュータグラフィックス（３ＤＣＧ）のモデリングは、実在する物体の写真や現物の形状を測定した値をもとに、コンピュータ上のソフトウエアで入力する作業によって行われてきた。
【０００３】
一方で三次元デジタイザや三次元スキャナなどとも呼ばれる三次元形状入力装置が各種知られており、これを利用して物体の三次元形状データを取得することが可能である。三次元形状データを利用して立体モデルを提供する試みもなされている。この三次元形状入力装置によって取得された三次元形状データを利用した３ＤＣＧのモデリングがモデリングの工数削減のために導入されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら最初に述べた写真や実物からの３ＤＣＧのモデリングは各部の長さの測定などソフトウエアに入力するまでの工数がかかるという問題があり、モデリングコストが高価である一因となっている。またモデリングに熟練が必要となっている。
【０００５】
また三次元形状入力装置を利用したモデリングにおいては、対象とする物体によって三次元形状入力装置で取得した三次元形状データにノイズ（誤りデータ）が多く、ノイズ除去に手間がかかるという問題がある。さらに三次元形状データにはＣＧモデリングに対して必要以上に点（ポリゴン）数があり、これを削減するにも手間がかかるという問題がある。さらに三次元形状入力装置から正確な形状を得ても３ＤＣＧモデルではそのままの曲線や曲面を使わずに曲がり具合を強調するなど見栄えを良くする処理を加える場合がある。
【０００６】
このように３ＤＣＧのモデリングにはコストのかかる要因があり、モデリング工数の簡素化手法として既存モデルの再利用が考えられるが、著作権などの権利の問題があり変更を許すような３ＤＣＧモデルの頒布は課題があり、そのまま単純に利用する形式の再利用にとどまっている。またＣＧモデルには作成したクリエータの思い入れがあり勝手に変更されることに抵抗感があるという心理的課題も存在する。
【０００７】
本発明はこのような課題に鑑みなされたもので、３ＤＣＧのモデリングに利用可能な状態の三次元形状データをクライアントに対し、効率的に配信するシステムを実現することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の一側面によれば、上記課題を解決するため、三次元ＣＧデータの骨格となる三次元形状データを保管する第１のデータ蓄積手段と、前記三次元形状データに適用可能なテクスチャ画像データを当該三次元形状データと関連づけて保管する第２のデータ蓄積手段と、クライアント装置からの要求により所望の前記三次元形状データおよびテクスチャ画像データの少なくとも一方をネットワークを介して配信するデータ送信手段とを備えたことを特徴とする三次元形状データ配信システムを提供する。
【０００９】
この構成においては、三次元形状データとこれに適用可能なテクスチャ画像データを関連づけているので三次元形状データのみでなくテクスチャ画像データもあわせて入手でき大変に便利である。
【００１０】
前記三次元形状データは三次元形状入力装置により生成されたデータから輪郭データのみを抽出するデータ整形手段により整形されるようにすることができる。
【００１１】
クライアント装置の要求が前記三次元形状データとテクスチャ画像データ双方の場合に三次元形状データのもととなるテクスチャ画像データを提示するようにしてもよい。また、クライアント装置の要求が三次元形状データとテクスチャ画像データ双方の場合に骨格データに貼り付け可能なテクスチャ画像データの一覧を提示するようにしてもよい。
【００１２】
また、本発明の他の側面によれば、上述の三次元データ配信システムと第１のクライアント装置と第２のクライアント装置とを用いて三次元データの配信を行う三次元データ配信方法において、前記第１のクライアント装置が生成した三次元形状データまたはテクスチャ画像データを、前記第１のクライアント装置に対応するユーザに関連づけて、前記三次元データ配信システムの前記第１のデータ蓄積手段または前記第２のデータ蓄積手段に登録するステップと、前記第２のクライアント装置からの要求により前記三次元形状データまたは前記テクスチャ画像データを前記三次元データ配信システムの前記第１のデータ蓄積手段または前記第２のデータ蓄積手段から取りだして前記第２のクライアント装置に送信するステップと、前記第２のクライアント装置に前記データが配信された場合に前記三次元形状データまたは前記テクスチャ画像データを送信したことに応じて前記第２のクライアント装置に対応するユーザに対して課金データを発生するステップと、前記課金データに応じて前記第１のクライアント装置に対応するユーザに対して前記課金データに応じた還元データを発生するステップとを実行するようにしている。
【００１３】
この構成においては、クリエータ（第１のクライアント装置）が三次元データ配信システムを通じて自らが作成した三次元形状データやテクスチャ画像データを流通させることができ、また、利用者は、クリエータが許諾したデータを簡易に入手できることになる。
【００１４】
本発明の各側面は特許請求の範囲に記載され、以下、実施例を用いて詳細に説明される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は本発明の三次元形状データ配信システムの構成を示す図である。図１において、インターネット１２０に接続するローカルネットワーク１２１には三次元形状データ配信サーバ１０１と三次元形状入力装置１０２が接続されている。三次元形状データ配信サーバ１０１は、三次元形状データおよびテクスチャ画像データさらにデータベース管理ソフトウエアやデータ処理ソフトウエアなどを保管するためのストレージ手段１０３と、三次元形状データの特徴量からテクスチャ画像データのリストアップ処理やデータベースに登録される三次元形状データから輪郭データを抽出する処理などを行うデータ処理手段１０４と、クライアントからの要求を受け必要なデータを配信する通信手段１０５とを備えている。なお三次元形状データ配信サーバ１０１に含まれる各手段は個別のデータサーバ、データ処理装置としてローカルネットワーク１２１に接続されていてもよい。
【００１７】
三次元形状入力装置１０２は、測定用光源１０８とＣＣＤカメラ１０６と信号入出力回路１０７等からなる画像取得手段と、パーソナルコンピュータなどのデータ処理手段１０９とを備えている。ここでの三次元形状入力装置１０２は、光源にレーザー光を用いた光切断法により形状を計測する装置、光源にプロジェクタなどからのパターン光を用いた空間コード化法により形状を計測する装置、デジタルカメラの複数方向の画像から輪郭を抽出して形状を計測する装置など既知の方式による装置を利用する。
【００１８】
図１の構成において三次元形状データを作成して登録する動作について図２を用いて説明する。
【００１９】
図２において、形状を取得したい物体が鏡面やガラス面を有している場合などには物体の表面に拡散面となるような加工を施す（Ｓ２０１）。例えば光沢の小さい粉末を塗布したり、光沢の小さい膜を貼る。この物体を三次元形状入力装置１０２によりいくつかの方向から測定を行い、各測定点における座標データ群が得られる（Ｓ２０２）。各方向からの座標データ群はその測定角度に応じて回転処理（Ｓ２０３）がかけられた後に対応する座標により接続され（Ｓ２０４）、対象物体の三次元形状の点群データが得られる。ここで形状の輪郭が崩れない程度に点群データを間引いても構わない（Ｓ２０５）。
【００２０】
この測定と同時または前後してＣＣＤカメラによりテクスチャ画像が撮影される（Ｓ２０６）。テクスチャ画像もいくつかの方向から撮影され、各面ごとのテクスチャ画像に編集された（Ｓ２０７）後にひとつのテクスチャ画像ファイルとしてまとめられる（Ｓ２０８）。テクスチャ画像に関しては別の照明設備があるスタジオなどでデジタルカメラによって撮影した画像を利用することもできる。
【００２１】
このように取得された点群データとテクスチャ画像ファイルは、三次元形状データ配信サーバ１０１へ送信される（Ｓ２０９）。
【００２２】
三次元形状データ配信サーバ１０１では、受信した点群データから稜線部や変曲部などの特徴のある形状部の輪郭を残して点群を削除して（Ｓ２１０）、ポリゴンデータにフォーマット変換処理を行う（Ｓ２１１）。この処理は点群データからポリゴンデータに変換した後に、稜線部や変曲部などの特徴のある形状部の輪郭を残してポリゴンリダクションをかけてもよい。輪郭データはワイヤーフレームモデルとしてもよい。この処理後のデータを三次元形状データとしてデータ名とともにテクスチャ画像ファイルと対応付けをしてデータベースへ登録する（Ｓ２１３）。さらに三次元形状データから算出した縦、横、奥行などの外形寸法と正面、側面、上面などからのシルエットを概略近似した図形をアトリビュート情報として共に登録する。さらに検索用のキーワードを加えてもよい（Ｓ２１２）。
上述した点群データ、ポリゴンデータ、輪郭データの例は図６〜図９に示される。図６は三次元入力装置１０２の入力対象の物体の外観の例を示し、これから図７に示すような点群データが生成され、この点群データから図８に示すようなポリゴンデータが生成される。場合によっては図９に示すような輪郭データが生成される。
【００２３】
三次元形状データおよびテクスチャ画像データは、図５に示すようなフォーマットにより管理される。管理対象の三次元形状データ等の各エントリには、データベースＩＤ、データ名、三次元形状データへのポインタ、テクスチャ画像データへのポインタ、サムネイル画像へのポインタ、登録者、検索用キーワード等が書き込まれる。ここで、テクスチャ画像データは、三次元画像入力装置１０２で三次元形状データとともに抽出されるテクスチャ画像データである。この他に、適用可能なテクスチャ画像データのリストも記述されている。
【００２４】
三次元形状データ配信サーバ１０１は、Ｗｅｂページなどによりデータベースのリストを公開する。
【００２５】
次にクライアント端末１１０からの要求に対する動作について図３を用いて説明する。
【００２６】
クライアント端末１１０は三次元形状データ配信サーバ１０１が用意するＷｅｂページにより所望の三次元形状データを検索する（Ｓ３０１）。所望のデータに該当する三次元形状データがあれば指定する（Ｓ３０３）。なければ検索をやりなおすか終了する（Ｓ３０５）。三次元形状データ配信サーバ１０１は指定された三次元形状データに対応するテクスチャがあれば、そのサムネイル画像と指定された三次元形状データに貼ることが可能なテクスチャのサムネイル画像の一覧を表示する（Ｓ３０６）。このとき対応するテクスチャ画像データが用意されていない場合があり、三次元形状データに貼ることが可能なテクスチャのサムネイル画像の一覧のみが表示されることもある（Ｓ３０７）。クライアントはテクスチャが必要であればこの中からテクスチャを指定する（Ｓ３０８）。
【００２７】
これらの指定により三次元形状データ配信サーバ１０１は指定されたデータの価格を算出してＷｅｂページへ表示する（Ｓ３１０）。クライアント端末１１０はこの価格で購入することに同意すれば確認のボタンをクリックして送信する（Ｓ３１１）。同意しなければもう一度検索しなおすか、終了する（Ｓ３１３）。
【００２８】
三次元形状データ配信サーバ１０１は該当する三次元形状データをクライアント端末１１０のユーザの望むフォーマットに変換し、これとテクスチャ画像データとを送信する（Ｓ３１２）。送信の方法としては電子メールに添付する方法のほか、専用のｆｔｐサーバを用意してそこにクライアント専用のディレクトリとログインアカウントを設けクライアント端末１１０のユーザに対してログインアカウントとパスワードを電子メールなどの手段で知らせる方法などがある。
【００２９】
クライアント端末１１０のユーザにより購入された三次元形状データには販売履歴がカウントされ、定期的に販売履歴によって形状データ登録者に還元される。
【００３０】
クライアント端末１１０のユーザは受け取った三次元形状データを市販の三次元ＣＧ編集ソフトウエアで自由に編集することが可能で、オリジナルの物体よりも質感の高いＣＧモデルやデータ量を極端に少なくしたＣＧモデルなどの作成を行うことができる。
【００３１】
次にクライアント端末１１０のユーザが三次元形状データを作成して登録する場合について図４を用いて説明する。
【００３２】
クライアント端末１１０のユーザが三次元形状入力装置を保有している場合には形状測定したデータを登録することもできるが、この方法は上述のサーバ側で三次元形状データを作成して登録する場合とほぼ同じであるので、ここではクライアント端末１１０のユーザがＣＧ編集ソフトで作成したモデルを登録する場合について説明する。
【００３３】
クライアント端末１１０のユーザは市販の三次元ＣＧ編集ソフトウエアにより三次元ＣＧモデルを作成する。
【００３４】
クライアント端末１１０のユーザは三次元形状データ配信サーバ１０１が用意するＷｅｂページにアクセスし、三次元形状データ登録のリクエストを送信する（Ｓ４０１）。このときモデルのデータ名、縦、横、奥行などの外形寸法と正面、側面、上面などからのシルエットを概略近似した図形、さらに検索用のキーワードなどを一緒に送信する。三次元形状データ配信サーバ１０１はこの要求を受け取ると専用のｆｔｐサーバを用意してそこにクライアント専用のディレクトリとログインアカウントを設け（Ｓ４０２）、クライアント端末１１０のユーザに対してログインアカウントとパスワードを電子メールなどの手段で知らせる（Ｓ４０３）。
【００３５】
クライアント端末１１０のユーザはｆｔｐサーバに作成した三次元ＣＧモデルとテクスチャ画像データを送信する（Ｓ４０４）。このときの三次元ＣＧモデルのフォーマットは３ｄｓＭａｘ形式やＡｌｉａｓＷａｖｅｆｒｏｎｔ形式、ＳｏｆｔＩｍａｇｅなどに対応する。
【００３６】
三次元形状データ配信サーバ１０１では、ｆｔｐサーバからデータを取り出し、三次元ＣＧモデルから点群データへフォーマット変換を行う。そしてこの点群データから稜線部や変曲部などの特徴のある形状部の輪郭を残して点群を削除し（Ｓ４０５）、ポリゴンやワイヤーフレームなど登録用のフォーマットへ変換する（Ｓ４０６）。この処理は三次元ＣＧモデルからポリゴンデータに変換した後に、稜線部や変曲部などの特徴のある形状部の輪郭を残してポリゴンリダクションをかけてもよい。この処理後のデータを三次元形状データとして登録要求時に送られた諸データ、データ名、縦、横、奥行などの外形寸法と正面、側面、上面などからのシルエットを概略近似した図形、さらに検索用のキーワードなどとともにテクスチャ画像ファイルと対応付けをして（Ｓ４０７）データベースへ登録する（Ｓ４０８）。
【００３７】
三次元形状データ配信サーバ１０１は、Ｗｅｂページなどによりデータベースのリストを公開する。
【００３８】
以上に述べた例では三次元形状データに関してはデータ量を減らした輪郭データのみをデータベースに登録するとしているが、データ量を減らす前の元の三次元形状データも登録してよい。
【００３９】
以上説明したように、この実施例によれば、編集可能な状態の三次元形状データが簡単に入手可能となる。また、より具体的には、前記三次元形状データは、三次元形状入力装置により生成されたデータから輪郭データのみを抽出して生成しているので、実物体の正確なサイズを元にした編集可能な状態の三次元形状データが入手可能となる。また、三次元形状データの他にテクスチャ画像データも提供でき、テクスチャ画像データを新たに作成することなく三次元形状データをもとに三次元のコンピュータグラフィックスモデルを簡単に作成することが可能となる。さらに、三次元形状データに対し所望のテクスチャ画像データを選ぶことが可能となり三次元のコンピュータグラフィックスモデルの表現の幅が広がる。
【００４０】
また、データのクリエータと利用者とを三次元形状データ配信システムが結びつけ、三次元形状データを作成したクリエータの著作権を尊重しつつ多種類の三次元形状データを提供することが可能となる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、編集可能な状態の三次元形状データが簡単に入手可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例のシステム構成図である。
【図２】上述実施例のデータ登録を説明するフローチャートである。
【図３】上述実施例のデータ配信を説明するフローチャートである。
【図４】上述実施例のクライアント端末によるデータ登録を説明するフローチャートである。
【図５】実施例のデータベースの構成例を説明する図である。
【図６】上述実施例の三次元形状物体の例を説明する図である。
【図７】図６の物体の三次元形状入力装置における出力点群データ例を説明する図である。
【図８】図７のポリゴンデータ例を説明する図である。
【図９】図７の輪郭データ例を説明する図である。
【符号の説明】
１０１　　　三次元形状データ配信サーバ
１０２　　　三次元形状入力装置
１０３　　　ストレージ手段
１０４　　　データ処理手段
１０５　　　通信手段
１０６　　　ＣＣＤカメラ
１０７　　　信号入出力回路
１０８　　　測定用光源
１０９　　　データ処理手段
１１０　　　クライアント端末
１２０　　　インターネット
１２１　　　ローカルネットワーク
【図１】
2004078511.tif 000003
【図２】
2004078511.tif 000004
【図３】
2004078511.tif 000005
【図４】
2004078511.tif 000006
【図５】
2004078511.tif 000007
【図６】
2004078511.tif 000008
【図７】
2004078511.tif 000009
【図８】
2004078511.tif 000010
【図９】
2004078511.tif 000011