(57)【要約】【課題】基本形状モデルに複数の装備を装着する場合、下に装着した装備が上に装着した装備からはみ出さないようにする。【解決手段】基本形状モデルであるマネキン１０２は複数の部位に分割されている。領域分割部３０では、この各部位毎に上着となる第１の装備と重なる装備内領域と装備外領域とに分け、さらに背景画像を装備内近傍背景と装備内近傍背景とに分割する。そして、描画処理部４０では、第２の装備の画像の上に第１の装備の画像を合成した後に、第１の装備に対して設定されている装備内近傍背景をマスク画像としてマスク処理するようにしているので、第１の装備からはみ出した第２の装備の画像を削除する処理を行うことが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基本形状モデルに複数の装備を装着した３次元モデルを生成するための３次元モデル生成方法であって、
前記基本形状モデルを分割した各部位毎に色彩と輝度の一方または両方を変化させて該基本形状モデルを撮影部により撮影することにより、撮影した画像を前記各部位および背景の画像にそれぞれ分割するステップと、
他の装備の上側に装着される第１の装備を前記基本形状モデルに装着した後に、再度前記各部位毎に色彩と輝度の一方または両方を変化させて前記基本形状モデルを撮影することにより、前記各部位の画像を前記第１の装備と重なる装備内領域と重ならない装備外領域とに分割するステップと、
前記第１の装備を前記基本形状モデルに装着する前の背景画像を、前記基本形状モデルの各部位の前記装備内領域に近接する装備内近傍背景と、前記装備外領域に近接する装備外近傍背景とにそれぞれ分割するステップと、
前記基本形状モデルの画像に第２の装備の画像を合成した上に前記第１の装備の画像を合成した後に、前記第１の装備に対して設定されている前記装備内近傍背景をマスク画像として用いることにより前記第１の装備からはみ出した前記第２の装備を削除するステップとから構成されている３次元モデル生成方法。
【請求項２】
背景画像を、前記基本形状モデルの各部位の装備内近傍背景と装備外近傍背景とに分割するステップが、
背景画像内に存在するある点について、該点が最も近い部位領域の近傍背景に属するようにするステップと、
前記ある点が複数の部位領域と等距離であるとき、該複数の部位領域から任意に１つ選んだ部位領域の近傍背景に属するようにするステップとを備えている請求項１記載の３次元モデル生成方法。
【請求項３】
複数の基本形状モデルを１つの画像内に合成する場合、前記第１の装備の画像を、前記基本形状モデルの各部位に対応した複数のレイヤに分割し、前記各基本形状モデルのそれぞれのレイヤ毎に中心座標値を設定して、該中心座標値に基づいて、前記各レイヤ毎に画像合成を行うステップをさらに備えた請求項１または２記載の３次元モデル生成方法。
【請求項４】
装備内近傍背景をマスク画像として用いることにより前記第１の装備からはみ出した前記第２の装備の画像を削除するステップは、
前記装備内近傍背景と、該装置内近傍背景に隣接する装備外近傍背景との各領域内の各点に対して、前記装備内近傍背景と前記装備外近傍背景との領域境界までの距離に基づいて不透明度を設定し、該不透明度に基づいて前記各領域内の点の画素値を算出するステップをさらに有する請求項１から３のいずれか１項記載の３次元モデル生成方法。
【請求項５】
基本形状モデルに複数の装備を装着した３次元モデルを生成するための３次元モデル生成装置であって、
基本形状モデルを撮影する際に、該基本形状モデルを分割した各部位と背景表示装置の色彩と輝度の一方または両方を変化させるよう制御する被写体制御部と、
前記被写体制御部により前記基本形状モデルの各部位と背景表示装置との色彩または輝度を変更させたタイミングで、接続された撮影装置を介して、前記背景表示装置の前に配置された前記基本形状モデルの画像の撮影を行うとともに、前記第１の装備が前記基本形状モデルに装着された後に、該基本形状モデルの画像を撮影する撮影部と、
前記撮影部により撮影された前記基本形状モデルの画像を、前記基本形状モデルを構成する各部位および背景の画像にそれぞれ分割し、前記第１の装備が前記基本形状モデルに装着された画像に基づいて、前記基本形状モデルの各部位の画像を前記第１の装備と重なる装備内領域と重ならない装備外領域とに分割し、前記第１の装備を前記基本形状モデルに装着する前の背景画像を、各部位の装備内領域に近接する装備内近傍背景と、装備外領域に近接する装備外近傍背景とにそれぞれ分割する領域分割部と、
前記基本形状モデルに装着する複数の装備のデータが格納されている装備データ格納部と、
前記装備データ格納部に格納されている第２の装備の画像を前記基本形状モデルに合成した上にさらに前記第１の装備の画像を合成した後に、前記第１の装備に対して設定されている装備内近傍背景をマスク画像として用いることにより前記第１の装備からはみ出した前記第２の装備の画像を削除する処理を行う描画処理部と、
前記描画処理部において生成された合成画像をユーザに対して表示する表示部とを備えている３次元モデル生成装置。
【請求項６】
前記領域分割部は、背景画像を前記基本形状モデルの各部位の装備内近傍背景と装備外近傍背景とに分割する際に、背景画像内に存在するある点について、該点が最も近い部位領域の近傍背景に属するようにし、前記ある点が複数の部位領域と等距離であるとき、該複数の部位領域から任意に１つ選んだ部位領域の近傍背景に属するようにする請求項４記載の３次元モデル生成装置。
【請求項７】
前記領域分割部は、複数の基本形状モデルを１つの画像内に合成する場合、前記第１の装備の画像を、前記基本形状モデルの各部位に対応した複数のレイヤに分割し、
前記描画処理部は、前記各基本形状モデルのそれぞれのレイヤ毎に中心座標値を設定して、該中心座標値に基づいて、前記各レイヤ毎に画像合成を行う請求項５または６記載の３次元モデル生成装置。
【請求項８】
前記描画処理部は、装備内近傍背景をマスク画像として用いることにより前記第１の装備からはみ出した前記第２の装備の画像を削除する際に、前記装備内近傍背景と、該装置内近傍背景に隣接する装備外近傍背景との各領域内の各点に対して、前記装備内近傍背景と前記装備外近傍背景との領域境界までの距離に基づいて不透明度を設定し、該不透明度に基づいて前記各領域内の点の画素値を算出する請求項５から７のいずれか１項記載の３次元モデル生成装置。
【請求項９】
基本形状モデルに複数の装備を装着した３次元モデルを生成するための３次元モデル生成方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記基本形状モデルを分割した各部位毎に色彩と輝度の一方または両方を変化させて該基本形状モデルを撮影部により撮影することにより、撮影した画像を前記各部位および背景の画像にそれぞれ分割する処理と、
他の装備の上側に装着される第１の装備を前記基本形状モデルに装着した後に、再度前記各部位毎に色彩と輝度の一方または両方を変化させて前記基本形状モデルを撮影することにより、前記各部位の画像を前記第１の装備と重なる装備内領域と重ならない装備外領域とに分割する処理と、
前記第１の装備を前記基本形状モデルに装着する前の背景画像を、前記基本形状モデルの各部位の前記装備内領域に近接する装備内近傍背景と、前記装備外領域に近接する装備外近傍背景とにそれぞれ分割する処理と、
前記基本形状モデルの画像に第２の装備の画像を合成した上に前記第１の装備の画像を合成した後に、前記第１の装備に対して設定されている前記装備内近傍背景をマスク画像として用いることにより前記第１の装備からはみ出した前記第２の装備を削除する処理とをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１０】
背景画像を、前記基本形状モデルの各部位の装備内近傍背景と装備外近傍背景とに分割する処理が、
背景画像内に存在するある点について、該点が最も近い部位領域の近傍背景に属するようにする処理と、
前記ある点が複数の部位領域と等距離であるとき、該複数の部位領域から任意に１つ選んだ部位領域の近傍背景に属するようにする処理とを含む請求項９記載のプログラム。
【請求項１１】
複数の基本形状モデルを１つの画像内に合成する場合、前記第１の装備の画像を、前記基本形状モデルの各部位に対応した複数のレイヤに分割し、前記各基本形状モデルのそれぞれのレイヤ毎に中心座標値を設定して、該中心座標値に基づいて、前記各レイヤ毎に画像合成を行う処理をさらにコンピュータに実行させる請求項９または１０記載のプログラム。
【請求項１２】
装備内近傍背景をマスク画像として用いることにより前記第１の装備からはみ出した前記第２の装備の画像を削除する処理では、
前記装備内近傍背景と、該装置内近傍背景に隣接する装備外近傍背景との各領域内の各点に対して、前記装備内近傍背景と前記装備外近傍背景との領域境界までの距離に基づいて不透明度を設定し、該不透明度に基づいて前記各領域内の点の画素値を算出する処理が行われる請求項９から１１のいずれか１項記載のプログラム。
【請求項１３】
請求項９から１２のいずれか１項記載のプログラムが記録された、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基本形状モデルに複数の装備を装着した３次元モデルを生成するための３次元モデル生成装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像処理能力の向上に伴い、商品等のプレゼンテーションに３次元モデルデータが用いられるようになってきている。３次元モデルデータを用いることにより、パーソナルコンピュータの画面上で様々な商品等を任意の角度から見ることが可能となる。このような３次元モデルデータの撮影方法としては様々な方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、単に３次元モデルデータを表示するだけでなく、３次元モデルデータを用いて表示された基本形状モデルに様々な装備を装着させて外観をシミュレーションするようなシステムも提案されている。例えば、自分の顔の画像に眼鏡を装着した場合の画像を生成したり、衣服等のコーディネーションをしたり、部屋の内装の組み合わせを検討する際に利用するようなシステムが提案されている。
【０００４】
このような、イメージベースによるモデル表現では、モデルの画像単位での置き換えしかできなかった。このため、既存モデル等の基本形状モデルの上に衣服等の装備を装着する場合、下に装着した装備が上に装着した装備からはみ出してしまうという不具合があった。また、１つの画像内で複数の基本形状モデルを表現する場合、モデル全体でしか前後関係を指定することができないため、モデル同士の前後関係が一意でない、つまりモデルどうしが絡みあったような場合の表示が不完全であった。このため、従来ではモデル画像を人手で修正する等の多大な工数を必要とした。
【０００５】
例えば、従来の３次元モデル生成装置では、図１４に示すように、基本形状モデル（マネキン）１４００の上に、第１の装備（上着）１４０１と、この第１の装備１４０１の下に装着する第２の装備１４０２とを装着して重ね着するような場合、モデルの画像単位での置き換えしか行われないため、第１の装備１４０１から第２の装備１４０２がはみ出してしまうという不具合が発生してしまっていた。
【特許文献１】特開２００１−１４８０２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来の３次元モデル生成装置では、下記のような問題点があった。
（１）基本形状モデルに複数の装備を装着する場合に、下に装着した装備が上に装着した装備からはみ出してしまうという不具合が発生してしまう。
（２）１つの画像内で複数のモデルを表現する場合に、モデルどうしが絡み合ったような場合の表示を行うことができない。
【０００７】
本発明の目的は、基本形状モデルに複数の装備を装着する場合に、下に装着した装備が上に装着した装備からはみ出すことがない３次元モデル生成装置および方法を提供することである。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、１つの画像内で複数のモデルを表現する場合に、モデルどうしがからみあったような表現を可能とする３次元モデル生成装置および方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の３次元モデル生成装置は、基本形状モデルに複数の装備を装着した３次元モデルを生成するための３次元モデル生成装置であって、
基本形状モデルを撮影する際に、該基本形状モデルを分割した各部位と背景表示装置の色彩と輝度の一方または両方を変化させるよう制御する被写体制御部と、
前記被写体制御部により前記基本形状モデルの各部位と背景表示装置との色彩または輝度を変更させたタイミングで、接続された撮影装置を介して、前記背景表示装置の前に配置された前記基本形状モデルの画像の撮影を行うとともに、前記第１の装備が前記基本形状モデルに装着された後に、該基本形状モデルの画像を撮影する撮影部と、
前記撮影部により撮影された前記基本形状モデルの画像を、前記基本形状モデルを構成する各部位および背景の画像にそれぞれ分割し、前記第１の装備が前記基本形状モデルに装着された画像に基づいて、前記基本形状モデルの各部位の画像を前記第１の装備と重なる装備内領域と重ならない装備外領域とに分割し、前記第１の装備を前記基本形状モデルに装着する前の背景画像を、各部位の装備内領域に近接する装備内近傍背景と、装備外領域に近接する装備外近傍背景とにそれぞれ分割する領域分割部と、
前記基本形状モデルに装着する複数の装備のデータが格納されている装備データ格納部と、
前記装備データ格納部に格納されている第２の装備の画像を前記基本形状モデルに合成した上にさらに前記第１の装備の画像を合成した後に、前記第１の装備に対して設定されている装備内近傍背景をマスク画像として用いることにより前記第１の装備からはみ出した前記第２の装備の画像を削除する処理を行う描画処理部と、
前記描画処理部において生成された合成画像をユーザに対して表示する表示部とを備えている。
【００１０】
本発明によれば、基本形状モデルを複数の部位に分割し、この各部位毎に第１の装備と重なる装備内領域と装備外領域とに分け、さらに背景画像を装備内近傍背景と装備外近傍背景とに分割し、第２の装備の画像の上に第１の装備の画像を合成した後に、第１の装備に対して設定されている装備内近傍背景をマスク画像としてマスク処理するようにしているので、第１の装備からはみ出した第２の装備の画像を削除する処理を行うことが可能となる。
【００１１】
また、前記領域分割部は、背景画像を前記基本形状モデルの各部位の装備内近傍背景と装備外近傍背景とに分割する際に、背景画像内に存在するある点について、該点が最も近い部位領域の近傍背景に属するようにし、前記ある点が複数の部位領域と等距離であるとき、該複数の部位領域から任意に１つ選んだ部位領域の近傍背景に属するようにしてもよい。
【００１２】
さらに、前記領域分割部は、複数の基本形状モデルを１つの画像内に合成する場合、前記第１の装備の画像を、前記基本形状モデルの各部位に対応した複数のレイヤに分割し、
前記描画処理部は、前記各基本形状モデルのそれぞれのレイヤ毎に中心座標値を設定して、該中心座標値に基づいて、前記各レイヤ毎に画像合成を行うようにしてもよい。
【００１３】
本発明によれば、第１の装備の画像を複数のレイヤに分割して、各レイヤ毎に中心座標値を設定することにより基本形状モデルの前後関係が一意でなく、基本形状モデルどうしがからみあったような表示を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明によれば、下記のような効果を得ることができる。
（１）第１の装備に対して設定されている装備内近傍背景をマスク画像として、第１の装備からはみ出した第２の装備を削除するようにしているので、基本形状モデルに複数の装備を装着する場合に、下に装着した装備が上に装着した装備からはみ出すことがない。
（２）第１の装備の画像を複数のレイヤに分割して、各レイヤ毎に中心座標値を設定するようにしているので、１つの画像内で複数のモデルを表現する場合に、モデルどうしがからみあったような表現が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
本実施形態では、基本形状モデルとしてマネキンを用い、基本形状モデルに装着する装備として衣服を用いて、仮想空間内で衣服のコーディネーションを行う３次元モデル生成システムおよび方法を用いて説明する。
【００１７】
本実施形態の３次元モデル生成装置１００は、図１に示されるように、被写体制御部１０と、撮影部２０と、領域分割部３０と、描画処理部４０と、装備データ格納部５０と、表示部６０とから構成されている。
【００１８】
本実施形態では、基本形状モデルであるマネキン１０２に、上着となる第１の装備１１と、この第１の装備１１の下に装着する第２の装備１２とを装着する場合を用いて説明する。
【００１９】
被写体制御部１０は、基本形状モデルであるマネキン１０２を撮影装置１０３により撮影する際に、マネキン１０２を分割した各部位と背景表示装置１０１の色彩と輝度の一方または両方を変化させるように制御する。
【００２０】
撮影部２０は、被写体制御部１０によりマネキン１０２の各部位と背景表示装置１０１との色彩または輝度を変更させたタイミングで、接続された撮影装置１０３を介して、背景表示装置１０１の前に配置されたマネキン１０２の画像の撮影を行う。また、撮影部２０は、同様にして、第１の装備１１がマネキン１０２に装着された後に、このマネキン１０２の画像を撮影する。
【００２１】
領域分割部３０は、撮影部２０により撮影されたマネキン１０２の画像を、マネキン１０２を構成する各部位および背景の画像にそれぞれ分割する。また、領域分割部３０は、第１の装備１１がマネキン１０２に装着された画像に基づいて、マネキン１０２の各部位の画像を第１の装備１１と重なる装備内領域と重ならない装備外領域とに分割する。さらに、領域分割部３０は、第１の装備１１をマネキン１０２に装着する前の背景画像を、各部位の装備内領域に近接する装備内近傍背景と、装備外領域に近接する装備外近傍背景とにそれぞれ分割する。
【００２２】
描画処理部４０は、装備データ格納部５０に格納されている第２の装備１２の画像をマネキン１０２に合成した上にさらに第１の装備１１の画像を合成した後に、第１の装備１１に対して設定されている装備内近傍背景をマスク画像として用いることにより第１の装備１１からはみ出した第２の装備１２の画像を削除する処理を行う。
【００２３】
装備データ格納部５０は、マネキン１０２に装着する複数の装備のデータが格納されている。ここでは、説明を簡単にするために、マネキン１０２に装着する衣服である第２の装備１２のデータと、第２の装備１２の上に装着される上着等の第１の装備１１のデータとが格納されているものとして説明する。表示部６０は、描画処理部４０において生成された合成画像をユーザに対して表示する。
【００２４】
また、領域分割部３０は、複数のマネキンを１つの画像内に合成する場合、第１の装備１１の画像を、マネキン１０２の各部位に対応した複数のレイヤに分割する。そして、描画処理部４０は、各マネキンのそれぞれのレイヤ毎に中心座標値を設定して、この中心座標値に基づいて、各レイヤ毎に画像合成を行う。
【００２５】
次に、本実施形態の３次元モデル生成装置の動作を図面を参照して詳細に説明する。
【００２６】
先ず、装備を装着する前の基本形状モデルのデータである基本形状データを生成する方法について図２のフローチャートを参照して説明する。
【００２７】
基本形状モデルであるマネキン１０２を各部位に分けて作成し（ステップ２０１）、各部位毎の色・輝度変更パターンを設定し（ステップ２０２）、背景の色・輝度変更パターンの設定を行う（ステップ２０３）。例えば、背景表示装置１０１が紫の場合に、マネキンの胴体部分は青、左腕は赤、右腕は黄色というように、各部位の色をそれぞれの部位を区別し易いように設定する。この設定された各部位毎の色・輝度変更パターンは被写体制御部１０に設定される。
【００２８】
そして、撮影装置１０３を介して撮影部２０によりこのマネキン１０２の写真撮影が行われ（ステップ２０４）、被写体制御部１０により予め設定されたパターンで色・輝度の変更を行って（ステップ２０５）、さらに写真撮影が行われる（ステップ２０６）。そして、撮影部２０において撮影された画像は領域分割部３０において背景・各部位の領域へ切り出される（ステップ２０７）。本実施形態においては、図３に示すように、撮影した画像を背景（Ｅ）、胴体（Ｂ）、首襟部位（Ｎ）、右腕部位（ＡＲ）、左腕部位（ＡＬ）に分割される。
【００２９】
そして、必要な角度の撮影が全て終了していない場合（ステップ２０８）、撮影角度を変更して（ステップ２０９）、ステップ２０４〜２０７の処理をくりかえす。ここまでの処理については、部位毎に異なった色・輝度変更パターンを設定する点を除いて上記の特許文献１に記載された方法と同様である。
【００３０】
次に、マネキン１０２に装備を装着して写真撮影を行う処理を図４のフローチャートを参照して説明する。
【００３１】
先ず、図５に示すように、マネキン１０２に上着となる第１の装備１１を装着する（ステップ４０１）。そして、図２のフローチャートにて示した撮影方法と同じ方法により、第１の装備１１が装着されたマネキン１０２の撮影を行う（ステップ４０１〜４０４）。そして、各部位毎のレイヤとマスク作成を行う（ステップ４０５）。このステップ４０５の処理については下記において詳細に説明する。
【００３２】
さらに、ステップ４０２〜４０５の処理を、図２のフローチャートにおいて撮影した撮影角度と同じ撮影角度により行う（ステップ４０８）。最後に、各レイヤ毎にこのレイヤを囲む最小矩形を求め、全アングルのデータから、１つのレイヤを囲む最小直方体を求める。そして、この最小直方体の中心座標を、各レイヤの中心座標値として設定して処理を終了する（ステップ４０７）。
【００３３】
具体的には、あるレイヤが撮影された、正面、９０度横、真上画像からカメラ画角・撮影距離を考慮して正面図、側面図、立面図を求め、それらの図からそのレイヤを囲む最小矩形を求めて最小直方体を求める。
【００３４】
次に、図４のフローチャートにおけるステップ４０５の処理を図６のフローチャートを参照して説明する。
【００３５】
先ず、領域分割部３０では、第１の装備１１を装着したマネキン１０２を撮影した画像から、第１の装備１１の画像である装備領域Ｗを切り出す（ステップ６０１）。そして、領域分割部３０は、マネキン１０２の各部位毎に分割した画像と、ステップ６０１により得られた装備領域Ｗの画像とを比較することにより、第１の装備１１を装着していないマネキン１０２の各部位の画像を、第１の装備１１と重なる装備内領域と重ならない装備外領域とに分割する（ステップ６０２）。
【００３６】
ここでは、領域分割部３０は、図５に示されるように、マネキン１０２の各部位である胴体（Ｂ）、首襟部位（Ｎ）、右腕部位（ＡＲ）、左腕部位（ＡＬ）を、胴体装備内（ＢＩ）、胴体装備外（ＢＯ）、首襟装備内（ＮＩ）、首襟装備外（ＮＯ）、右腕装備内（ＡＲＩ）、右腕装備外（ＡＲＯ）、左腕装備内（ＡＬＩ）、左腕装備外（ＡＬＯ）にそれぞれ分割する。つまり基本形状モデルであるマネキン１０２を構成する各部位を、上着である第１の装備１１によって隠れる部分と隠れない部分とにそれぞれ分割する。この図５において、第１の装備１１が透明であるかのように表現してあるのは、第１の装備１１の下の様子が分かりやすくなるようにしたためであり実際には第１の装備１１に隠れる部分を見ることはできない。
【００３７】
この領域分割を式で表すと、第１の装備１１の装備領域をＷ、各部位領域をＰ、この部位領域Ｐの装備内領域をＩ（Ｐ）、装備外領域をＯ（Ｐ）として表した場合、
【００３８】
【数１】
2005258537.tif 000003
【００３９】
として表現することができる。
【００４０】
そして、領域分割部３０は、第１の装備１１を装着する前の背景画像を、装備内領域に近接する装備内近傍背景と、装備外領域に近接する装備外近傍背景とに分割する（ステップ６０３）。
【００４１】
本実施形態では、図７に示すように、背景（Ｅ）は、胴体装備内近傍背景（ＢＩＥ）、胴体装備外近傍背景（ＢＯＥ）、首襟装備内近傍背景（ＮＩＥ）、首襟装備外近傍背景（ＮＯＥ）、右腕装備内近傍背景（ＡＲＩＥ）、右腕装備外近傍背景（ＡＲＯＥ）、左腕装備内近傍背景（ＡＬＩＥ）、左腕装備外近傍背景（ＡＬＯＥ）に分割される。
【００４２】
この背景（Ｅ）の分割方法としては、例えば、下記のような手順により行われる。
【００４３】
（１）背景（Ｅ）内に存在するある点Ａについて、部位領域のうちその点Ａが最も近い部位領域がＹであるとき、点ＡはＹ近傍背景（ＥＹ）に属するものとする。
【００４４】
（２）ある点Ａが上記の条件で複数の部位領域と等距離であるとき（境界領域）、それらの部位領域から任意に１つ選んだ部位領域の近傍背景に属させる。
【００４５】
（３）背景（Ｅ）内の各点について上記の（１）、（２）の判定基準に基づいて属する近傍背景を決定する。
【００４６】
そして、胴体装備内近傍背景（ＢＩＥ）、首襟装備内近傍背景（ＮＩＥ）、右腕装備内近傍背景（ＡＲＩＥ）、左腕装備内近傍背景（ＡＬＩＥ）の各装備内近傍背景は、描画処理部４０においてマスク画像として設定される。
【００４７】
ここで、部位領域Ｐのマスク画像をＭ（Ｐ、Ｗ）、任意の領域Ｋの近傍背景をＮ（Ｋ）として表すと、Ｍ（Ｐ、Ｗ）＝Ｎ（Ｉ（Ｐ））として表すことができる。
【００４８】
さらに、領域分割部３０は、ステップ６０１において得られた装備領域Ｗを複数のレイヤに分割する（ステップ６０４）。レイヤ分割の具体的な方法としては、マネキン１０２の各部位の領域とその部位の装備内近傍背景と装備外近傍背景とを合わせた領域を和領域とし、この和領域と装備領域Ｗとの重なる領域（積領域）を、第１の装備１１のその部位に対応するレイヤとする。例えば、右腕部位（ＡＲ）と、この右腕部位の装備内近傍背景（ＡＲＩＥ）と右腕装備外近傍背景（ＡＲＯＥ）との和領域と、装備領域Ｗとの積領域を右腕レイヤ（ＡＲＬ）とする。同様にして胴体レイヤ（ＢＬ）、左腕レイヤ（ＡＬＬ）、首襟部位レイヤ（ＮＬ）を作成することにより、装備領域Ｗは、図８に示されるように、４つのレイヤ（ＡＲＬ、ＢＬ、ＡＬＬ、ＮＬ）に分割されることとなる。
【００４９】
このレイヤ分割を式で表すと、第１の装備１１の装備領域Ｗの部位ＰのレイヤをＬ（Ｐ、Ｗ）とすると、
【００５０】
【数２】
2005258537.tif 000004
【００５１】
として表すことができる。
【００５２】
そして、上記でも説明したように、図４のフローチャートにおけるステップ４０７では、この４つのレイヤ（ＡＲＬ、ＢＬ、ＡＬＬ、ＮＬ）について、それぞれ各レイヤ毎にこのレイヤを囲む最小直方体を求め、この最小直方体の中心座標が、各レイヤの中心座標値として設定される。
【００５３】
基本形状と同一形状で描画用に彩色された描画用マネキンを装備の一種として撮影、レイヤ・マスクの作成を行うことができる。ただし、撮影時は、基本形状マネキンに装着する代わりに置き換えることもある。
【００５４】
次に、上記のようにして求められた各レイヤ、マスク画像を用いて複数の装備をマネキンに装着して描画する際の描画処理部４０の処理について説明する。
【００５５】
先ず、マネキンが単体の場合の描画方法について図９のフローチャートを参照して説明する。
【００５６】
描画処理部４０では、最初に見たい視点・距離に最も近い角度のレイヤ・マスクを選択する（ステップ９０１）。そして、視点から最も遠いレイヤ・マスクを選択する（ステップ９０２）。
【００５７】
重ねる順序は、レイヤの中心座標値が画面に対して奧のレイヤから描画を開始する。例えば、モデルが左向きの表示をする場合は、左腕レイヤ（ＡＬＬ）→首襟部位レイヤ（ＮＬ）→胴体レイヤ（ＢＬ）→右腕レイヤ（ＡＲＬ）の順に上書き描画を行う。また、同一レイヤ内では、ユーザにより指定された装備の順序（下に装備した順序）に従って描画を行う。ただし、通常描画用マネキンのレイヤは最も下に装備される。従って、先ず１つのレイヤについて最も下に重なる装備ＷのレイヤＬ（Ｐ、Ｗ）、マスクＭ（Ｐ、Ｗ）を選択し（ステップ９０３）、レイヤＬ（Ｐ、Ｗ）を画面に上書き描画し、マスクＭ（Ｐ、Ｗ）を背景色で上書き描画する（ステップ９０４）。そして、全ての装備の描画が終了すると（ステップ９０５）、描画処理部４０は、次のレイヤについても同様の処理を行い（ステップ９０３、９０４）、全てのレイヤについての描画処理が終了すると処理を終了する（ステップ９０６）。
【００５８】
ステップ９０４において、装備品描画時に、各部位装備内近傍背景を下に装着される装備のマスクとして用いることにより、マスク内に描画された下の装備を上書きして削除する。このことにより、重ね着によるはみ出しの除去が行われる。例えば、右腕レイヤ（ＡＲＬ）描画時には、上に装着した装備の右腕装備内近傍背景（ＡＲＩＥ）により下に装着した装備の右腕レイヤ（ＡＲＬ）領域をマスクする。
【００５９】
尚、装備の１つとして、基本形状モデルと同一の形状を持った物体を基本形状モデルに差し替えて撮影することにより、本体部分データも上述の方法で一貫して作成することができる。
【００６０】
上記のような処理により、マネキン１０２に第２の装備１２を装着し、その上にさらに第１の装備１１を装着した場合の処理を図１０に示す。
【００６１】
図１０（ａ）に示された画像はマネキン１０２に第２の装備１２を装着した画像であり、この図１０（ａ）の画像に第１の装備１１を上書き描画した画像が図１０（ｂ）となる。図１０（ｂ）では、装備内近傍背景に対して第２の装備１２がはみ出してしまっている部分が存在する。そして、第１の装備１１に対してマスクとして設定されている各装備内近傍領域（ＢＩＥ、ＡＲＩＥ、ＮＩＥ、ＡＬＩＥ）により上書き描画を行うことにより、図１０（ｃ）に示すように、第１の装備１１からはみ出した第２の装備１２を削除することができる。尚、図１０（ｃ）において、装備外近傍背景はマスクしないため、第１の装備１１の袖からのはみ出した第２の装備１２はマスクされずそのまま描画される。
【００６２】
次に、マネキンが複数の場合の描画方法について説明する。複数物体の描画を行う際には、独立に単体の描画をレイヤ毎に行った画像を準備する。その際に、各レイヤの中心座標を共に準備する。そして、描画処理部４０は、各単体の画像を合成処理して１枚の合成画像とする。
【００６３】
この場合、各単体を仮想空間上の所望の位置に配置し、各レイヤ毎の中心座標から、仮想空間座標上での各レイヤの位置を算出する。レイヤ位置の算出において、装備が重ねられている場合には、同一レイヤ内の装備画像を囲む最小直方体を作成してその中心座標を用いる。最後に、描画処理部４０は、所望の視点から見た合成画面をレイヤ毎の座標値に応じて透視投影して、合成画像を作成する。この処理により、レイヤ毎に立て看板が立ったように計算される。
【００６４】
この複数のマネキンを１つの画面内で合成する描画処理部４０の処理を図１１、図１２のフローチャートを参照して説明する。
【００６５】
先ず、物体毎、レイヤ毎に描画データを作成する（ステップ１１０１）。この処理については、図１２のフローチャートを参照して下記で詳細に説明する。そして、視点から最も遠いレイヤを選択し（ステップ１１０２）、選択したレイヤの画面への上書きを行う（ステップ１１０３）。そして、全物体、全レイヤの描画処理が終了すると処理を終了する（ステップ１１０４）。
【００６６】
次に、ステップ１１０１における、物体毎、レイヤ毎に描画データを作成する方法を、図１２のフローチャートを参照して説明する。
【００６７】
先ず描画処理を行う物体を選択する（ステップ１２０１）。この選択は任意順でよい。そして、見たい視点・距離に最も近い角度のレイヤ・マスクを選択する（ステップ１２０２）。そして、レイヤ・マスクデータを任意順で選択し（ステップ１２０３）、１つのレイヤについて、未描画の装備のうち最も下に重なる装備ＷのレイヤＬ（Ｐ、Ｗ）、マスクＭ（Ｐ、Ｗ）を選択し（ステップ１２０４）、レイヤＬ（Ｐ、Ｗ）を画面に上書き描画し、マスクＭ（Ｐ、Ｗ）を背景色で上書き描画する（ステップ１２０５）。そして、全ての装備の描画が終了すると（ステップ１２０６）、次のレイヤ・マスクデータを選択して（ステップ１２０３）同様の処理を行い（ステップ１２０４、１２０５）、選択物体・選択レイヤ描画データを登録する（ステップ１２０７）。そして、全てのレイヤについての描画処理が終了すると（ステップ１２０８）、次の物体を選択して（ステップ１２０１）同様の処理を行う（ステップ１２０２〜１２０８）。全ての物体についての描画処理が終了すると処理を終了する（ステップ１２０９）。
【００６８】
このようにして生成された画像の一例を図１３に示す。この図１３では、２つのマネキン１３０１、１３０２に衣服を装着したものを合成した場合を示している。この図１３では、マネキン１３０２の中心座標値がマネキン１３０１の中心座標値よりも視点に近い位置に設定されているが、マネキン１３０１の左腕だけはマネキン１３０２の右腕よりも手前に位置している場合が示されている。
【００６９】
このように、本実施形態では、第１の装備１１の画像を複数のレイヤに分割して、各レイヤ毎に中心座標値を設定することにより基本形状モデルの前後関係が一意でなく、基本形状モデルどうしがからみあったような表示を行うことが可能となる。
【００７０】
ただし、上記のような方法で描画を行った場合、上に装着した装備の装備内背景と装備外背景の境界部分で、下に装着した装備の画像が不連続に切れてしまうケースが発生し得る。そのため、画像が不自然に切られて見苦しくなるのを緩和することを目的として、背景画像を装備内近傍背景と装備外近傍背景に分割した際の境界部分において、傾斜的に不透明度（α値）を付与することができる。この場合、マスクとなる装備内近傍背景に加え、装備外近傍背景も描画に使用する。
【００７１】
この不透明度（α値）が１より小さい場合には、下に装着した画像が少し透けて見えるようになる。マスクの境界上でα値を少し小さめに設定し、境界から離れるにつれて本来の１になるように設定することで、境界付近で不自然に画像が切れてしまうのを緩和することができる。また、α値を境界のマスク側だけに与えるようにしても不自然差を解消することは可能である。このようにα値を設けて境界をぼかすことにより不自然さを緩和する具体的な方法を下記に説明する。
【００７２】
境界線上でのα値Ｓ、傾斜割合Ｔがパラメータとして指定されるものとする。背景画像を分割することにより得られた装備内近傍背景と、それに隣接する装備外近傍背景の各領域内の各点ｘとその領域境界までの距離を最短の境界点（背景分割する際に両方の部位と等距離であると判定された点）との距離をＬｘとすると、点ｘにおけるα値（α（ｘ））を、
α（ｘ）＝ｍｉｎ（１、Ｓ＋Ｔ・Ｌｘ）によって定める。
【００７３】
単体の描画時において、マスク以外の背景領域（装備外近傍背景）の点では、その点の更新後の画素値をα（ｘ）・（更新前の画素値）＋（１−α（ｘ））・（背景色）で求め、そのレイヤのマスク上の点では、その点の画素値をα（ｘ）・（背景色）＋（１−α（ｘ））・（更新前の画素値）に更新して描画する。
【００７４】
単体の描画の項で述べた描画方法は、α（ｘ）＝１とした場合に相当する。α値の付与は、単体の描画方法を拡張したものである。
【００７５】
本実施形態では、モデルに複数の衣服を重ね合わせる場合を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、基本形状モデルに複数の装備を重ね合わせるような場合であれば同様に本発明を適用することができるものである。
【００７６】
データ作成方法において、会話型の領域編集方法を具備することにより、より正確な領域分割が可能となる。本編集作業によって、人手による簡易な作業により、効率のよいマスク・レイヤの作成が可能となる。
【００７７】
また、各部位領域を、装備内領域と装備外領域とに分割されたデータを編集する際に、ユーザが指定した領域に対して、ユーザが指定した図形の論理和を求めることにより変形すると共に、指定された以外の領域から指定図形を差し引くことによる領域変形操作を備えるようにしてもよい。そして、変更操作を実施後、背景画像を装備内近傍背景と装備外近傍背景に分割する背景分割処理以後の処理を実施するようにする。
【００７８】
さらに、装備内近傍背景と装備外近傍背景とに分割された各画像についても、上記の変形操作を適用するようにしてもよい。
【００７９】
また、図には示されていないが、本実施形態の３次元モデル生成装置は、上記で説明した３次元モデル生成方法を実行するためのプログラムを記録した記録媒体を備えている。この記録媒体は磁気ディスク、半導体メモリまたはその他の記録媒体であってもよい。このプログラムは、記録媒体から３次元モデル生成装置に読み込まれ、３次元モデル生成装置の動作を制御する。具体的には、３次元モデル生成装置内のＣＰＵがこのプログラムの制御により３次元モデル生成装置のハードウェア資源に特定の処理を行うように指示することにより上記の処理が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の一実施形態の３次元モデル生成装置の構成を示すブロック図である。
【図２】装備を装着する前の基本形状モデルのデータである基本形状データを生成する方法を示すフローチャートである。
【図３】マネキン１０２を構成する各部位を説明するための図である。
【図４】マネキン１０２に装備を装着して写真撮影を行う際の処理を示すフローチャートである。
【図５】マネキン１０２に上着となる第１の装備１１を装着した場合の様子を示す図である。
【図６】図４のフローチャートにおけるステップ４０５の処理を詳細に示すフローチャートである。
【図７】背景（Ｅ）を、各部位の装備内近傍背景と装備外近傍背景に分割する様子を示した図である。
【図８】装備領域を、４つのレイヤ（ＡＲＬ、ＢＬ、ＡＬＬ、ＮＬ）に分割する様子を示した図である。
【図９】マネキンが単体の場合の描画方法を示すフローチャートである。
【図１０】マネキン１０２に第２の装備１２を装着し、その上にさらに第１の装備１１を装着した場合の処理を示す図である。
【図１１】複数のマネキンを１つの画面内で合成する処理を示すフローチャートである。
【図１２】図１１中のステップ１１０１の処理を詳細に示すフローチャートである。
【図１３】２つのマネキン１３０１、１３０２に衣服を装着したものを合成した画像を示す図である。
【図１４】従来の３次元モデル生成装置により重ね着をした場合の様子を説明するための図である。
【符号の説明】
【００８１】
１０    被写体制御部
１１    第１の装備
１２    第２の装備
２０    撮影部
３０    領域分割部
４０    描画処理部
５０    装備データ格納部
６０    表示部
１００    ３次元モデル生成装置
１０１    背景表示装置
１０２    マネキン
１０３    撮影装置
２０１〜２０９    ステップ
４０１〜４０８    ステップ
６０１〜６０４    ステップ
９０１〜９０６    ステップ
１１０１〜１１０４    ステップ
１２０１〜１２０８    ステップ
１３０１、１３０２    マネキン
１４００    基本形状モデル（マネキン）
１４０１    第１の装備（上着）
１４０２    第２の装備
Ｅ    背景
Ｂ    胴体
Ｎ    首襟部位
ＡＲ    右腕部位
ＡＬ    左腕部位
ＢＬ    胴体レイヤ
ＮＬ    首襟部位レイヤ
ＡＲＬ    右腕レイヤ
ＡＬＬ    左腕レイヤ
ＢＩＥ    胴体装備内近傍背景
ＢＯＥ    胴体装備外近傍背景
ＮＩＥ    首襟装備内近傍背景
ＮＯＥ    首襟装備外近傍背景
ＡＲＩＥ    右腕装備内近傍背景
ＡＲＯＥ    右腕装備外近傍背景
ＡＬＩＥ    左腕装備内近傍背景
ＡＬＯＥ    左腕装備外近傍背景
【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】
2005258537.tif 000016
【図１３】
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【図１４】
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