(57)【要約】【課題】保存管理が容易で、３次元形状モデルと一体化して、当該３次元形状モデルに関連する各種情報の持つ意味や処理内容を正確に記録する。【解決手段】本発明の３次元形状モデル形成システムは、対象物の立体形状を計測して得られた点群情報を取得する点群情報取得手段と、当該点群情報に基づいて、複数の点を含む部分形状を生成する部分形状算出手段と、個々の部分形状に対する入力されたメタ情報を記憶するメタ情報記憶手段と、当該部分形状をモニターに表示する部分形状表示手段と、任意の部分形状に対する指示信号により、当該部分形状に対する前記記憶されたメタ情報が表示されるメタ情報表示手段とを備え、複数の点情報を含む部分形状に固有のメタ情報を当該部分形状と関連付けながら、視覚的に表示できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の立体形状を計測して得られた点群情報を取得する点群情報取得手段と、
当該点群情報に基づいて、複数の点を含む部分形状を生成する部分形状算出手段と、
個々の部分形状に対する入力されたメタ情報を記憶するメタ情報記憶手段と、
当該部分形状をモニターに表示する部分形状表示手段と、
任意の部分形状に対する指示信号により、当該部分形状に対する前記記憶されたメタ情報が表示されるメタ情報表示手段とを備え、
複数の点情報を含む部分形状に固有のメタ情報を当該部分形状と関連付けながら、視覚的に表示できることを特徴とする３次元形状モデル形成システム。
【請求項２】
対象物の立体形状を計測して得られた点群情報を取得する点群情報取得手段と、
当該点群情報に基づいて、前記対象物の表面形状を表現するためのＳＬＩＭ曲面を生成する画像処理手段と、
当該ＳＬＩＭ曲面を構成する個々のサポート球に対する入力されたメタ情報を記憶するメタ情報記憶手段と、
当該サポート球をモニターに表示する部分形状表示手段と、
任意のサポート球に対する指示信号により、当該サポート球に対する前記記憶されたメタ情報が表示されるメタ情報表示手段とを備え、
複数の点情報を含むサポート球に固有のメタ情報を当該サポート球と関連付けながら、視覚的に表示できることを特徴とする３次元形状モデル形成システム。
【請求項３】
対象物の立体形状を計測して得られた点群情報を取得する点群情報取得手段と、
当該点群情報に基づいて、前記対象物の表面形状を表現するためのＳＬＩＭ曲面を生成する画像処理手段と、
当該ＳＬＩＭ曲面を構成する個々のサポート球に対する入力されたメタ情報を記憶するメタ情報記憶手段と、
当該サポート球をモニターに表示する部分形状表示手段と、
当該モニターに表示される立体形状について任意の操作指示により変形シミュレーションできる変形シミュレーション手段、
任意のサポート球に対する指示信号により、当該サポート球に対する前記記憶されたメタ情報が表示されるメタ情報表示手段、
当該メタ情報の一部が、前記変形シミュレーションに対応するサポート球の変形状態を表示するサポート球変形状態表示手段とを備え、
複数の点情報を含むサポート球に固有のメタ情報を当該サポート球と関連付けながら、視覚的に表示できることを特徴とする３次元形状モデル形成システム。
【請求項４】
前記部分形状が、ポリゴン若しくはＶＯＸＥＬであることを特徴とする請求項１に記載の３次元形状モデル形成システム。
【請求項５】
前記メタ情報記憶手段が記憶するメタ情報は、形状座標情報、時系列情報、地理的座標情報、画像情報、文献情報又はこれらの情報を有するＷＥＢ上でリンク可能とするアドレス情報であることを特徴とする請求項１乃至４に記載の３次元形状モデル形成システム。
【請求項６】
前記個々の部分形状に固有の固有識別標識を有することを特徴とする、請求項５に記載の３次元形状モデル形成システム。
【請求項７】
前記部分形状が隣接する他の部分形状と合体して、新規の部分形状を生成する部分形状合体手段、
新規の部分形状を生成した場合に、これを構成する部分形状が有するメタ情報は併記表示される併記表示手段を有することを特徴とする請求項１乃至６に記載の３次元形状モデル形成システム。
【請求項８】
対象物の立体形状を計測して得られた点群情報を取得する点群情報取得工程と、
当該点群情報に基づいて、複数の点を含む部分形状を生成する部分形状算出工程と、
個々の部分形状に対する入力されたメタ情報を記憶するメタ情報記憶工程と、
当該部分形状をモニターに表示する部分形状表示工程と、
任意の部分形状に対する指示信号により、当該部分形状に対する前記記憶されたメタ情報が表示されるメタ情報表示工程とを備え、
複数の点情報を含む部分形状に固有のメタ情報を当該部分形状と関連付けながら、視覚的に表示できることを特徴とする３次元形状モデル形成方法。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか一つに記載の３次元形状モデル形成システムをコンピュータに実行させることを特徴とする３次元形状モデル形成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元形状モデルと一体化して、当該３次元形状モデルに関連する各種情報の持つ意味や処理内容を正確に記録することができる３次元形状モデル形成装置、３次元形状モデル形成方法、および３次元形状モデル形成プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザスキャナなどの装置を利用して対象物の形状を計測することで得られる点群情報から、コンピュータ上で表示するための３次元形状モデルを作成するためには、ノイズの除去、データの位置あわせ、統合、ポリゴンの穴埋めなどの編集、ポリゴンの削除など、何段階ものデータ処理が必要である。元の点群情報の持つ意味、たとえば、計測領域がどこであるのか、他の点群情報との接続関係がどうなっているのか、地理的座標との関係がどうか、といった意味情報や処理過程におけるデータ加工の内容などは、正確な３次元形状モデルを作成する上で必須の情報である。そこで、メタ情報と形状のデータとをＸＭＬファイルとして統合して、３次元形状モデルの意味情報を保存する方法が提案されている（たとえば、非特許文献１を参照。）。
【０００３】
【非特許文献１】An Ontology for 3D Cultural Objects,Franco Niccolucci and Andrea D’Andrea, Proceedings ofThe 7th International Symposium on Virtual Reality, Archaeology and CulturalHeritage, pp. 203-210, 2006
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような従来方法では、３次元形状モデルの意味情報は、３次元形状モデルとは別に保存管理する必要があったため、管理に手間がかかるという不都合があった。また、情報の保存管理の工程で、情報が失われるといった不都合もあり、作成された３次元形状モデルやそれを構成する形態・形状に関する情報の維持が保証できないといった問題があった。
【０００５】
本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、保存管理が容易で、３次元形状モデルと一体化して、当該３次元形状モデルに関連する各種情報の持つ意味や処理内容を正確に記録することができる３次元形状モデル形成装置、３次元形状モデル形成方法、および３次元形状モデル形成プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明にかかる３次元形状モデル形成システムは、対象物の立体形状を計測して得られた点群情報を取得する点群情報取得手段と、当該点群情報に基づいて、複数の点を含む部分形状を生成する部分形状算出手段と、個々の部分形状に対する入力されたメタ情報を記憶するメタ情報記憶手段と、当該部分形状をモニターに表示する部分形状表示手段と、任意の部分形状に対する指示信号により、当該部分形状に対する前記記憶されたメタ情報が表示されるメタ情報表示手段とを備え、複数の点情報を含む部分形状に固有のメタ情報を当該部分形状と関連付けながら、視覚的に表示できることを特徴とする。ここで、表示手段とは、コンピュータモニターに映し出すことなどが挙げられる。
【０００７】
また、請求項２の発明にかかる３次元形状モデル形成システムは、対象物の立体形状を計測して得られた点群情報を取得する点群情報取得手段と、当該点群情報に基づいて、前記対象物の表面形状を表現するためのＳＬＩＭ曲面（Sparse Low-degree IMplicit）を生成する画像処理手段と、当該ＳＬＩＭ曲面を構成する個々のサポート球に対する入力されたメタ情報を記憶するメタ情報記憶手段と、当該サポート球をモニターに表示する部分形状表示手段と、任意のサポート球に対する指示信号により、当該サポート球に対する前記記憶されたメタ情報が表示されるメタ情報表示手段とを備え、複数の点情報を含むサポート球に固有のメタ情報を当該サポート球と関連付けながら、視覚的に表示できることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３の発明にかかる３次元形状モデル形成システムは、対象物の立体形状を計測して得られた点群情報を取得する点群情報取得手段と、当該点群情報に基づいて、前記対象物の表面形状を表現するためのＳＬＩＭ曲面を生成する画像処理手段と、当該ＳＬＩＭ曲面を構成する個々のサポート球に対する入力されたメタ情報を記憶するメタ情報記憶手段と、当該サポート球をモニターに表示する部分形状表示手段と、当該モニターに表示される立体形状について任意の操作指示により変形シミュレーションできる変形シミュレーション手段と、任意のサポート球に対する指示信号により、当該サポート球に対する前記記憶されたメタ情報が表示されるメタ情報表示手段と、当該メタ情報の一部が、前記変形シミュレーションに対応するサポート球の変形状態を表示するサポート球変形状態表示手段とを備え、複数の点情報を含むサポート球に固有のメタ情報を当該サポート球と関連付けながら、視覚的に表示できることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４の発明にかかる３次元形状モデル形成システムは、前記部分形状が、ポリゴン若しくはＶＯＸＥＬであることを特徴とする。ここで、ポリゴンとは、3次元コンピュータグラフィックスで、立体の形状を表現するときに使用する多角形をいい、計算のしやすさから、ほとんどの場合に三角形が使われている。コンピュータで立体図形を扱う場合、物体表面を微小な三角形のポリゴンに分割して数値データ化することにより、様々な視点や環境による物体の見え方を計算によって生成し、画像として描画することができる。
【００１０】
また、請求項５の発明にかかる３次元形状モデル形成システムは、メタ情報記憶手段が記憶するメタ情報は、形状座標情報、時系列情報、地理的座標情報、画像情報、文献情報又はこれらの情報を有するＷＥＢ上でリンク可能とするアドレス情報であることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６の発明にかかる３次元形状モデル形成システムは、前記個々の部分形状に固有の固有識別標識を有することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項７の発明にかかる３次元形状モデル形成システムは、前記部分形状が隣接する他の部分形状と合体して、新規の部分形状を生成する部分形状合体手段、新規の部分形状を生成した場合に、これを構成する部分形状が有するメタ情報は併記表示する併記表示手段を有することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項８の発明にかかる３次元形状モデル形成方法は、対象物の立体形状を計測して得られた点群情報を取得する点群情報取得工程と、当該点群情報に基づいて、複数の点を含む部分形状を生成する部分形状算出工程と、個々の部分形状に対する入力されたメタ情報を記憶するメタ情報記憶工程と、当該部分形状をモニターに表示する部分形状表示工程と、任意の部分形状に対する指示信号により、当該部分形状に対する前記記憶されたメタ情報が表示されるメタ情報表示工程とを備え、複数の点情報を含む部分形状に固有のメタ情報を当該部分形状と関連付けながら、視覚的に表示できることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項９の発明にかかる３次元形状モデル形成プログラムは、請求項１〜７のいずれか一つに記載の３次元形状モデル形成システムをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明にかかる３次元形状モデル形成装置、３次元形状モデル形成方法、および３次元形状モデル形成プログラムによれば、３次元形状モデルとともに、当該３次元形状モデルやそれを構成する個々の部分形状等に関するデータの持つ意味や処理内容を正確に記録し、表示することができるようになる。また、サポート球にメタ情報を付すことで、３次元形状モデルが変形することによっても、形状を構成するサポート球が変形するに留まるので、変形等によっても、個々の部分形状等に固有のメタ情報が的確に保存することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、この発明にかかる３次元形状モデル形成装置、３次元形状モデル形成方法、および３次元形状モデル形成プログラムの好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１７】
（３次元形状モデル形成装置の機能的構成）
まず、本発明の実施の形態にかかる３次元形状モデル形成システムの機能的構成を説明する。この３次元形状モデル形成システムは、対象とする立体形状を計測して得られる点群情報に基づいて３次元形状モデルを生成する。立体形状を計測する手段は、従来知られている各種レーザー計測装置が挙げられる。レーザーによって、測定ポイントから対象物表面の各ポイントまでの距離を連続的に測定することで、立体形状を計測することができる。そして、点群データに基づいて、コンピュータの計算からポリゴン、ｖｏｘｅｌやＳＬＩＭ曲面を構成するサポート球などの部分形状を生成し、これらの部分形状に、メタ情報を付与する。この部分形状とメタ情報とを一体化させていることが特徴である。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態にかかる３次元形状モデル形成装置の機能的構成を示すブロック図である。この３次元形状モデルデータ形成装置は、制御部１０１と、入力部１０２と、画像処理部１０３と、メタ情報取得部１０４と、メタ情報付与部１０５、表示部１０６と、出力部１０７と、格納部１０８と、を備えている。
【００１９】
制御部１０１は、装置全体の制御を司る。すなわち、所定のプログラムの命令に従って各処理を実行する。
【００２０】
入力部１０２は、各種情報を入力するためのマウス、キーボードや、対象物の形状を計測するためのレーザスキャナなどの形状計測装置と連結させ、計測で得られた点群データを取得できる機能を備えている。
【００２１】
画像処理部１０３は、入力部１０２の形状計測機能により計測された対象物の形状から、点群情報を取得し、前記対象物の表面形状を表現するためのＳＬＩＭ曲面などの部分形状を生成する。
【００２２】
一般に、設計・製造システムにおけるボトルネックの一つに、工程間でのデータ変換の困難性がある。すなわち、ＣＡＤシステムによって作成された形状モデルを、その後の工程（シミュレーション、モックアップ、ラピッドプロトタイピング、金型その他の加工など）にデータをシームレスに流すことが難しいという問題がある。もちろん、個々のソフトウェアのデータ形式の違いも一つの原因ではあるが、問題の根源はＣＡＤシステムそのものにあるとも言える。現在のＣＡＤシステムの形状表現の主流である境界表現
（Ｂ−ｒｅｐ.）を例にとってみると、集合演算における数値誤差により、モデルの接続性が変化してしまうようなことが往々にしてある。実際のモデルを曲面群だけで表現することに弊害が起こり得る。
【００２３】
現在の設計・製造分野における
CAD システムでは、ベジエ曲面や B スプライン曲面等のパラメトリック曲面形式が利用されている。しかしながら，これらの曲面形式の利用においてはいろいろな制約があり、その制約がシステムを非常に扱いづらいものにしている。たとえば，制御点やノットの操作による形状モデリング手法は、直感的で使いやすいものではなく、さらに数値誤差に対しての頑健性が十分でないために、曲面同士の交線計算やソリッド同士の集合演算が失敗するケースが多い。また、モデリングのための高い自由度と連続性を追及するあまりに、曲面の次数や制御点数等が高くなることも、処理の不安定性や計算時間増大を招く原因となっている。微分幾何量にもとづく数値計算結果が離散量である位相情報を決定することの困難さが、パラメトリック曲面を用いた境界表現によるソリッドモデルの限界であることが、多く指摘されている。
【００２４】
さらに、より自由度の高い形状表現として、点をベース（Ｐｏｉｎｔ  ｂａｓｅｄ）とした表現手法が注目されている。これをさらに進めて、高々２次か３次の多項式を含む球（または楕円球）を台(サポート)とするコンパクトな陰関数形式のボリューム（等値面が表面、正領域が内部、負の領域が外部、あるいはその逆）を空間内にばら撒いて表面点群を近似するＳＬＩＭ曲面の利用が促進される。点群ベースの陰関数曲面は、空間上に配置された大きさ（サポート）を持つそれぞれの球（プリミティブ）の中に、二次もしくは三次の多項式を持つような曲面形式である．近接の複数の多項式をブレンドすることにより、曲面形状全体を表現することができる。
【００２５】
これは、従来の三角形パッチ、有限要素法のメッシュ、上記ＶＣＡＤで用いられているセル内面（およびそれらで仕切られたボリューム要素）のように必ずしも境界において頂点や稜線などの位相要素が一致（適合要素）していなくともよく、非適合（ｎｏｎ−Ｃｏｎｆｏｒｍｉｎｇ）要素として数値解析でだけでなくＣＧ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ）の世界で非常に注目を集めている手法である。必ずしも境界をそろえなくてもよいことから自由に移動、変形、追加（以上が形状モデリングにおける基本的な操作）できるＰｏｉｎｔ  Ｂａｓｅｄの利点を生かしつつ、それよりも、また形状表現の主流である三角形パッチ（区分一次補間：ＰＬ）よりも少ない要素数で形状表現が可能で、さらに階層的に組み合わせることにより、表現の粒度（すなわち形状表現の精度につながる）を変えることが可能である。
【００２６】
２次または３次の多項式を含みその有効範囲である球状の台（ｓｕｐｐｏｒｔ）同士をその外では０に近づくようにＧａｕｓｓｉａｎ  ｌｉｋｅな重みをつけて、重複させて足し合わせる（被覆）ことにより表面を隙間のないように埋めることから、位相的な不具合があったり（穴や重なり）、まったくでたらめな三角形の集合（ｐｏｌｙｇｏｎ  ｓｏｕｐ)が入力であったりしてもソリッド化できる、測定ノイズがある場合にはスムージングができるなどの利点がある。また非適合な被覆法による形状表現であるが、ＳＬＩＭ曲面の合成（最小二乗法を用いてｂｌｅｎｄ）の際にＰａｒｔｉｔｉｏｎ  ｏｆ  ｕｎｉｔｙを満たすように合成することが可能なので（重みの総和が１になるように）離散的なスカラー場やベクトル場（つまり各要素に関数値をセットしたとき）の積分（離散的には和）が発散しないようにも定義できるので、各種数値解析におけるメッシュとしての利用も可能である。
【００２７】
この手法をＶＣＡＤの入力として用いることにより、不完全なソリッドや（表面およびボリューム）測定点群を入力とすることが可能となり、また一般的なＣＡＤよりも高速で直感的な変形やモデリングが可能となる。
【００２８】
図２にＳＬＩＭ曲面の一例を示す。図の左にあるような三角形メッシュでは大量な三角形が必要な対象でも、中央の図に示すようにサポート球を表面に配置して、図の右にあるような低次の多項式で表現することにより、少ないデータでの細部を保持した表現が可能である。要素としてはサポートの中心、半径、および近似多項式の三つ組みが最小単位となる。
【００２９】
三角形メッシュの変形でよく使われているスムーズなＬａｐｌａｃｉａｎ（ラプラス）変形は、ＳＬＩＭ曲面にも適用できる。ラプラス変形は、頂点を移動させるものの、周りと比べて特出している点は平均的な移動に修正するものである。すなわち、図３（ａ），（ｂ）に示すように、ＳＬＩＭ曲面はＰｏｉｎｔ  Ｂａｓｅｄのように陽には隣接関係（位相情報）を持っていないので、その都度サポートの中心点同士の互いの包含関係でその場限りの連結グラフを作成する。これら隣接関係を保持したままサポートの中心点を選んで移動させることによりラプラス変形を行うのだが（図３（ｃ））、その際にオリジナルのＳＬＩＭ曲面に対して、サポートを球から楕円球に拡張してサポートを局所的に変形し（図３（ｄ）、図４参照）、その後にサポート内の多項式を変形する（図３（ｅ）参照）という２段階の処理となっている。これにより、図５に示すようなダイナミックな変形が細部の形状を保持したまま、リアルタイムに可能になる。
（メタ情報の表示態様）
【００３０】
メタ情報取得部１０４は、画像処理部１０３が生成したポリゴン、ＶＯＸＥＬ、若しくはＳＬＩＭ曲面の各々のサポート球に対応するメタ情報を取得し記憶する。ここで取得するメタ情報は、特に限定されるものではないが、形状座標情報、時系列情報、地理的座標情報、画像情報、文献情報又はこれらの情報を有するＷＥＢ上でリンク可能とするアドレス情報などが挙げられる。その他に、個々のサポート球などに、通し番号などの固有識別番号を付すとともに、上記のメタ情報を付すことも可能とする。サポート球のように、変形シミュレーションに適したものであれば、楕円形の数式などの変形前後におけるサポート球の変形状態を表示させてもよい。これらメタ情報やメタ情報表示のためのアルゴリズムは、入力部１０２から入力したり、またはネットワークを介して取得したりしてもよい。
【００３１】
メタ情報付与部１０５は、メタ情報取得部１０４が取得したメタ情報を該当するサポート球（３次元形状モデル）に付与する。これにより、３次元形状モデルとこの３次元形状モデルに関連する各種情報の持つ意味や処理内容を一体化することができる。
【００３２】
表示部１０６は、３次元形状モデルやメタ情報を表示させている３次元形状モデルなどの画像を表示する。
【００３３】
出力部１０７は、画面に表示された３次元形状モデルなどを紙で印刷出力する。
【００３４】
格納部１０８は、装置を動作させるためのプログラムや、形成された３次元形状モデルのデータなどを格納する。
【００３５】
以上のように、この３次元形状モデル形成装置では、画像処理部１０３が生成したＳＬＩＭ曲面の各々のサポート球にメタ情報として有用な情報を付与して、３次元形状モデルとその意味情報を一括して保存管理することができるようになる。
【００３６】
（３次元形状モデル形成装置の処理）
次に、本発明の実施の形態にかかる３次元形状モデル形成装置の処理について説明する。図６は、本発明の実施の形態にかかる３次元形状モデル形成装置の処理手順を示すフローチャートである。
【００３７】
図６のフローチャートにおいて、まず、対象物の形状を計測する（ステップＳ１００１）。この処理は、対象物の形状を計測するためのレーザスキャナなどの形状計測機能により、大量の点群などの計測された計測情報を入力部１０２が授受する。
【００３８】
次に、ＳＬＩＭ曲面を生成する（ステップＳ１００２）。具体的には、前述のように、画像処理部１０３が、入力部１０２の形状計測機能により計測された対象物の形状から、点群情報を取得し、前記対象物の表面形状を表現するためのＳＬＩＭ曲面を生成する。
【００３９】
次に、メタ情報を取得する（ステップＳ１００３）。具体的には、前述のように、メタ情報取得部１０４が、画像処理部１０３が生成したＳＬＩＭ曲面の各々のサポート球に対応するメタ情報を取得する。
【００４０】
次に、メタ情報を付与する（ステップＳ１００４）。具体的には、ステップＳ１００２で生成されたＳＬＩＭ曲面の各サポート球に対して、メタ情報付与部１０５が、ステップＳ１００３で取得されたメタ情報を付与する。この処理によって、ステップＳ１００２で生成されたＳＬＩＭ曲面の各々のサポート球にＳ１００３で取得されたメタ情報を付与して、３次元形状モデルとその意味情報とを一体化することができる。
【００４１】
メタ情報が付与された３次元形状モデルとは、ステップＳ１００２で取得された動物の形状を示すＳＬＩＭ曲面に対してステップＳ１１０４までの工程を経ることによって、目の位置を示す情報「目です」と、耳の位置を示す情報「耳です」、鼻の位置を示す情報「鼻です」を付与することができる。このような表示方法により、ＳＬＩＭ曲面における特徴的部分に対して視覚で判別可能な情報を付与することができる。
【００４２】
最後に、３次元形状モデルを格納する（ステップＳ１００５）。３次元形状モデルは格納部１０８に格納される。ここに格納される３次元形状モデルは、自らが意味情報を保持しているものである。
【００４３】
以上のような工程を経ることにより、まず、対象物を計測して得られる点群情報から表面形状を表現するためのＳＬＩＭ曲面を生成する。そして、ＳＬＩＭ曲面を構成する各々のサポート球に、形状座標情報、時系列情報、地理的座標情報、画像情報、文献情報又はこれらの情報を有するＷＥＢ上でリンク可能とするアドレス情報などをメタ情報として付与することができる。これにより、３次元形状モデルとメタ情報とを一体化させて保存・表示・修正・配布・再利用・蓄積などが可能になる。
【００４４】
以上説明したように、本発明によれば、３次元形状モデルとともに、当該３次元形状モデルに関するデータの持つ意味や処理内容を正確に記録し、伝達することができる。ポリゴン、ＶＯＸＥＬやサポート球ごとにメタ情報を付与することで、３次元形状・モデルの特定部位に位置を外すことなく、ピンポイントで情報を含ませることができ、３次元形状を変形させても、メタ情報付加に影響を与えない。
【００４５】
なお、本実施の形態で説明した３次元形状モデル形成方法は、あらかじめ用意されたプログラムをコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスクなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上のように、本発明にかかる３次元形状モデル形成装置、３次元形状モデル形成方法、および３次元形状モデル形成プログラムは、３次元形状モデルを利用するすべての分野で利用可能である。たとえば、景観設計など都市や空間の設計、車や住宅設備などのオンラインカタログ、文化財のデジタルアーカイブ、ＣＴ画像など医療分野などである。具体的な利用例としては、たとえば景観設計を考えると、現状を計測したデータをもとに作成した３次元形状モデルを編集し、新しい景観プランを作成する。このとき、編集を何度繰り返しても、誰が編集したのか、どのような意図でデザインにしたのかといった情報が常に３次元形状モデルに含まれるため、デザインの意図の理解やデータの信頼性の検証が容易に行える。また対話的操作性を損なわない程度の表示速度を保ちながら、必要な詳細度を確保するといった制御も容易に行える。加えて、変形前後の各サポート球に、変形状態をメタ情報として表示させることができるので、変形シミュレーションの分析などにも役に立つものである。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態にかかる３次元形状モデル形成装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図２】ＳＬＩＭ曲面の概念を説明するための図である。
【図３】ＳＬＩＭ曲面のサポート球の変形処理を説明するための図である。
【図４】楕円球に変形されたサポート球の一例を示す図である。
【図５】変形処理後のＳＬＩＭ曲面の一例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態にかかる３次元形状モデル形成装置の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４８】
１０１  制御部
１０２  入力部
１０３  画像処理部
１０４  メタ情報取得部
１０５  メタ情報付与部
１０６  表示部
１０７  出力部
１０８  格納部
【図１】
2009134356.tif 000003
【図２】
2009134356.tif 000004
【図３】
2009134356.tif 000005
【図４】
2009134356.tif 000006
【図５】
2009134356.tif 000007
【図６】
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