(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報処理を行う処理装置と、
データを蓄積する記憶装置と、
画像を表示する表示手段と、
第一の画像と第二の画像を前記記憶装置内に取り込むためのスキャナーと、
前記スキャナーにより前記記憶装置内に取り込まれた前記第一の画像のデータおよび前記第二の画像のデータを前記表示手段上に表示し、前記表示手段上において、前記第一の画像および前記第二の画像の頂点を指定する入力手段とを有し、
前記処理装置は、
１）前記入力手段から指定された前記第一の画像の頂点から第一の多角形を生成し、前記入力手段から指定された前記第二の画像の頂点から第二の多角形を生成し、
２）前記第一の多角形と前記第二の多角形の頂点の対応する頂点が存在しない場合には、前記第一の多角形および前記第二の多角形の内、一方の多角形の中の任意の連続する第一の頂点、第二の頂点、第三の頂点のうち、もう一方の多角形には第二の頂点が欠けているとしたときに、欠けていない方の多角形の第一の頂点と第二の頂点を結ぶ長さと第二の頂点と第三の頂点を結ぶ長さの比をa:bとしたときに、欠けている方の多角形の第一の頂点と第三の頂点を結ぶ線分をa:bの比で分割する位置に仮の点を付加することにより対応する頂点を生成する処理を行い、
３）前記第一の多角形と前記第二の多角形のそれぞれの頂点を結ぶそれぞれの直線または曲線を分割するそれぞれの頂点からなる第三の多角形を生成し、
前記表示手段は、前記第一の多角形、前記第三の多角形、前記第二の多角形をこの順序もしくは所定の順で表示することを特徴とする動画像作成装置。
【請求項２】
前記多角形は、前記頂点をコントロールポイントとするスプライン曲線またはベジェ曲線からなることを特徴とする請求項１記載の動画像作成装置。
【請求項３】
前記処理装置は、前記第一の多角形と前記第二の多角形のそれぞれの頂点を結ぶそれぞれの直線または曲線を複数個に分割するそれぞれの頂点からなる多角形を複数個生成することを特徴とする請求項１または２記載の動画像作成装置。
【請求項４】
前記分割する個数は前記入力手段より入力できることを特徴とする請求項３記載の動画像作成装置。
【請求項５】
前記入力手段は前記第一の画像および/または前記第二の画像の色または透明度またはテクスチャマッピング情報を設定できることを特徴とする請求項１記載の動画像作成装置。
【請求項６】
前記所定の順は、前記入力手段から入力できることを特徴とする請求項１記載の動画像作成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子計算機を用いた２次元形状を扱う図形処理ソフトウェアによる画像作成を支援する方法に関し、特に２次元アニメーションに好適な方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
（伝統的手法）伝統的手法なセルアニメーションは、背景など動かない部分を紙に描き、キャラクターなど動く部分をセルロイドに描き、これらを重ね合せたものをカメラで撮影して制作されていた。セルロイドに描く部分は、以下の原画工程、動画工程、仕上げ工程に大きく分けられる。原画工程では、原画と呼ばれるキーとなるフレームを紙にラフな線画で描く。次に動画工程では、原画と原画の間をクリーンアップされた丁寧な線を用いて中割りされた線画を紙に描く。さらに仕上げ工程では、動画をセルロイドに転写し、裏から絵の具で色を塗る。
【０００３】
（近年のデジタルアニメーションの手法）これに対し、日経ＣＧ１９９８年７月号第１７６頁から第１８０頁に述べられているように、近年進んでいるデジタル化されたアニメーション制作の手法は、図６上段に示すように、仕上げ工程以降をコンピュータ上で行うといった方法である。すなわち、手作業で紙に描かれたすべての動画をスキャナーなどでコンピュータに取り込み、ペイントソフト等で彩色し、背景画とデジタル合成していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のいずれの方法でも、原画から動画を作成するには、多くの人手と時間がかかるといった問題があった。また近年のデジタルアニメーションの手法では、動画をスキャナーで取り込む際に生じるノイズなどを手作業で除去しなければならないといった、新たな問題が生じている。
【０００５】
本発明の目的は、原画のみをコンピュータに取り込み、中割り動画を自動生成することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、図６下段に示すように、紙に描かれた複数の原画をコンピュータに取り込む。次に最初の原画について多角形を用いて等色領域の輪郭部分をトレースし、多角形の色や透明度、テクスチャ画像などを設定する。２番目以降の原画について該多角形を変形して輪郭部分に合わせる。さらに、原画と原画の間のフレーム数を設定し、間の多角形を自動変形する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の一実施例を説明する。
【０００８】
［１］システム構成
図１に本発明の一実施例に係るアニメーション作成システムを示す。
【０００９】
画面131-1から131-7は、本システムのディスプレイに表示される画面表示例である。中央処理装置152に接続された記憶装置151の中に、本発明のアニメーション作成方法を適用したアニメーション作成ソフトウェア501を置く。アニメーション作成ソフトウェア501は、以下の510から560の各ルーチンを起動して処理を行う。
【００１０】
原画読み込みルーチン510を起動して、手描きされた１枚目の原画A[0]を読み込み、必要に応じてディスプレイ131に表示する(131-1)。
【００１１】
原画トレースルーチン520を起動して、該原画を多角形などによりトレースB[0]し、必要に応じてディスプレイ131に表示する(131-2)。
【００１２】
色彩設定ルーチン530を起動して、該多角形に色、透明度、テクスチャなどを設定し、必要に応じてディスプレイ131に表示する(131-3)。
【００１３】
さらに、後続する２枚目以降のi番目の原画A[i]を原画読み込みルーチン510にて読み込み（131-4）、原画トレースルーチン520を起動して、１枚目の原画トレースB[0]を変形することにより、該原画のトレースB[i]を作成し、必要に応じてディスプレイ131に表示する(131-5)。
【００１４】
中割り生成ルーチン540を起動して、中割りデータC[j]を、B[i]の多角形の頂点を補間することにより生成する。
【００１５】
描画順序設定ルーチン550を起動して、C[j]に含まれる多角形の描画順序をフレーム毎に設定する。
【００１６】
画像出力ルーチン560を起動して、C[j]をディスプレイに表示する(131-6, 131-7)。
【００１７】
出力された画像は、必要に応じて他の画像編集システム154に送った後、プリンタ156に入力されて紙に印刷されるか、またはVTR装置157に入力されて映像ソフトとなる。他の画像編集とは、具体的にはコンピュータグラフィクスソフトウェア、２次元図形編集ソフトウェア、文章編集ソフトウェア等を用いたシステムのことである。
【００１８】
原画トレースルーチン520、中割り生成ルーチン540、描画順序設定ルーチン550については後で詳しく述べる。
【００１９】
［２］処理の流れ
図２を参照して、本実施例の処理の流れ200について説明する。まず、記憶装置151内のアニメーション作成ソフトウェア501を起動する。
【００２０】
210において、原画トレースルーチン520を起動して、一枚目の原画A[0]を読み込む。
【００２１】
211において、原画A[0]を多角形群B[0]でトレースする。
【００２２】
212において、B[0]の各多角形の色、透明度、テクスチャマッピング情報などを設定する。
【００２３】
213において、214から220までの処理を、原画の枚数(I)だけ繰り返す。
【００２４】
214において、次の原画A[i]を読み込む。
【００２５】
215において、原画トレースルーチン520を起動して、該原画A[i]にあわせて、B[0]の多角形を変形することにより、B[i]を作成する。
【００２６】
216において、必要に応じて、該多角形の色、透明度、テクスチャマッピング情報などを設定する。
【００２７】
217において、原画と原画の間に埋めるべき中割り枚数(J)だけ、218から220の処理を繰り返す。
【００２８】
218において、B[i], B[i-1]を用いて、中割り生成ルーチン540を起動して、中割り多角形群C[j]を生成する。
【００２９】
219において、必要に応じて、描画順序設定ルーチン550を起動して、C[j]の多角形の描画順序を設定する。
【００３０】
220において、C[j]の画像を生成する。
【００３１】
［３］原画トレースルーチン
図３を参照して、原画トレースルーチン520について述べる。
【００３２】
まず、図３(a)に示すように、原画をディスプレイに表示する。
【００３３】
次に、図３(b)に示すように、頂点を順に指定して、等色領域で塗られる部分を囲うように多角形を作成する。必要に応じて多角形は該頂点をコントロールポイントとするスプライン曲線、ベジェ曲線といったなめらかな形にして作成する。図３(c)にでき上がった多角形群B[i]を示す。
【００３４】
［４］中割り生成ルーチン
図４を参照して、中割り生成ルーチン540について述べる。
【００３５】
図４(a), (b)はそれぞれi番目とi+1番目の原画に対する多角形B[i]およびB[i+1]である。中割り生成ルーチン540は、B[i]からB[i+1]に段階的に変化する多角形C[j]の生成を目的とする。まず、B[i]からB[i+1]に何段階で変化するかを設定する(J)。次に、対応するB[i]とB[i+1]の各頂点を結ぶ直線または曲線を定義する。曲線は、例えばスプライン曲線やベジェ曲線が用いられる。さらに、図４(c)に示すように、この線を等間隔または指定された間隔でJ個に分割する。図４(d)に示すように、多角形C[j]は、j番目の分割された点を結ぶことにより得られる。
【００３６】
また、B[i]とB[j]の間で頂点の増減があり、対応する点が存在しない場合以下の処理を行う。
【００３７】
図４(e)に示すように、B[i]における頂点１と５を結ぶ線分上に、B[i+1]において頂点６が増えた場合は、B[i+1]における頂点１と６の線分の長さと、頂点６と５の線分の長さの比をr:1-rとすると、B[i]における頂点１と５を結ぶ線分をr:1-rに分割した位置に仮の点を付加する。
【００３８】
反対に、B[i]における頂点３がB[i+1]では消滅していた場合、B[i]における頂点２と３を結ぶ線分の長さと、３と４を結ぶ線分の長さをs:1-sとすると、B[i+1]における頂点２と４を結ぶ線分をs:1-sに分割した位置に仮の点を付加する。
【００３９】
［５］描画順序設定ルーチン
図５を参照して、描画順序設定ルーチン550について述べる。
【００４０】
多角形群C[j]の描画する順番を管理するデータテーブルを作成する。該データテーブルは、多角形の描画する順番を中割りする数(J)だけ蓄えることができる。初期値はB[i]の多角形の描画する順番に設定され、必要があれば、各中割りC[j]を表示し（図５(a)）、多角形を選択し（図５(b)）、前面または背面に移動（図５(c)）することで、データテーブルを更新する。尚、本発明の応用例として以下のものが挙げられる。第１の例は、計算機上に少なくとも２枚の写真を入力するステップと、該写真を少なくとも１つの多角形でトレースするステップと、写真間の多角形を補間して中間の多角形を生成するステップとを備えたことを特徴とするアニメーション作成方法である。第２の例は、計算機上に少なくとも２フレームのビデオ映像を入力するステップと、該ビデオ映像を少なくとも１つの多角形でトレースするステップと、ビデオ映像間の多角形を補間して中間の多角形を生成するステップとを備えたことを特徴とするアニメーション作成方法である。第３の例は、計算機上に少なくとも２枚の原画を入力するステップと、該原画を少なくとも１つの多角形でトレースしてキーフレームとして登録するステップと、原画間の多角形を補間して中間の多角形を生成するステップと、中間のフレームにおいて補間された多角形の形状を編集して該フレームをキーフレームとして再登録するステップとを備えたことを特徴とするアニメーション作成方法である。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、手描きの原画を入力とし、これを多角形でトレースし、色彩などを設定することにより、アニメーションを作成することができる。したがって、従来の手作業による動画中割り作業を行うことなく、簡便にアニメーション映像を制作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のアニメーション作成システムと、ディスプレイに表示される画面表示例を示す図である。
【図２】実施例１の処理の流れ図を示す図である。
【図３】実施例１の原画トレースルーチンを説明する図である。
【図４】実施例１の中割り生成ルーチンを説明する図である。
【図５】実施例１の描画順序設定ルーチンを説明する図である。
【図６】従来手法と本発明の関係について説明する図である。
【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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