[發(fā)明專利]圖像生成系統(tǒng)、圖像生成方法、計(jì)算機(jī)程序及其記錄介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080005575.2
• 申請(qǐng)日: 2010-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN102301399A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 本村秀人;沖本純幸
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G06T15/04
• 分類號(hào): G06T15/04
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 汪惠民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于制作計(jì)算機(jī)圖形的紋理映射技術(shù)。

背景技術(shù)

近年來，隨著計(jì)算機(jī)(computer)性能的提高，逼真度高的計(jì)算機(jī)圖形的制作環(huán)境不斷完善。特別是，專用于圖形處理動(dòng)作的GPU(Graphic?Processing?Unit)性能飛躍性提高，具有實(shí)時(shí)地運(yùn)算運(yùn)動(dòng)圖像的能力的GPU也容易獲得。另外，利用計(jì)算機(jī)圖形的機(jī)會(huì)也有所增加，在以電影為主的電視機(jī)、因特網(wǎng)、雜志等的媒體廣告、產(chǎn)品目錄、新聞節(jié)目表中的說明影像等、所謂的介質(zhì)中，利用計(jì)算機(jī)圖形。

在產(chǎn)品目錄中，登載了將“產(chǎn)品”這一客觀存在的物體用計(jì)算機(jī)圖形的方式描繪出的圖像、影像。利用計(jì)算機(jī)圖形的優(yōu)點(diǎn)在于：可從實(shí)際準(zhǔn)備實(shí)物進(jìn)行拍攝時(shí)的各種制約中解放出來。例如，在要用錄像機(jī)拍攝車輛的行駛場(chǎng)景的情況下，需要首先確定行駛場(chǎng)所。此時(shí)，為了不有損廣告效果，需要確保滿足特定條件的外景拍攝場(chǎng)所。另外，實(shí)拍會(huì)收到天氣的影響，拍攝期間的長(zhǎng)期化也會(huì)影響到成本增加、產(chǎn)品的銷售規(guī)劃。另外，為了提高廣告效果，有時(shí)積極運(yùn)用影像表現(xiàn)也是有效的。例如，在實(shí)拍過程中要以伴有危險(xiǎn)的角度制作影像的情況下，也能有效地運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖形。

近年來，開發(fā)了各種計(jì)算機(jī)圖形的制作方法。作為其中之一，已知一種“紋理映射”的方法。所謂“紋理映射”是指通過計(jì)算機(jī)來提高物體表面的圖案及光澤感的真實(shí)感的技術(shù)，猶如可看到實(shí)物那樣提高“逼真度”。所謂“紋理”是指物體表面所具有的圖案、光澤感、質(zhì)感等的總稱。例如，非專利文獻(xiàn)1公開了紋理映射所涉及的技術(shù)。

圖20表示紋理映射的步驟的一例。按物體的形狀(圓柱)1001附加物體表面的紋理1002，由此生成逼真度高的圖像1003。

在紋理映射技術(shù)中，在將二維圖像的紋理附加于三維形狀時(shí)，通常按照三維形狀來改變作為四角形的紋理圖像的亮度值。在圖20的例子中，根據(jù)圓柱1001的側(cè)面的亮度值，改變四角形的紋理圖像1002的亮度值。其結(jié)果，在所得到的圖像1003中，在圓柱1001附加的、帶有圓潤(rùn)感的紋理圖像的亮度值隨著圓柱1001的形狀變化。因此，視覺上沒有不協(xié)調(diào)的感覺。也就是說得到了逼真度高的圖像1003。

計(jì)算機(jī)圖形是通過如下方法制作的，即：用計(jì)算機(jī)求出原本來自光源的光被物體反射而到達(dá)視點(diǎn)的光的亮度值。在將實(shí)物這樣的紋理制作在物體表面的過程中，一般情況下作為紋理圖像使用由數(shù)碼靜態(tài)相機(jī)等拍攝到的實(shí)拍圖像，利用其實(shí)拍圖像的亮度值。

近年來，根據(jù)對(duì)逼真度要求的提高，利用模型庫(kù)(model-base)計(jì)算全部?jī)?nèi)容明顯受到限制。例如，隨著對(duì)圖像高清晰度要求的提高，應(yīng)處理的像素?cái)?shù)增大，使得計(jì)算負(fù)荷急劇增加。由此，也表現(xiàn)出在模型庫(kù)中無法描述完全的限制。

由于近年來計(jì)算機(jī)圖形利用范圍的變寬和對(duì)逼真度要求的提高，多數(shù)情況下使用拍攝或測(cè)量實(shí)拍圖像然后用于紋理映射的圖像庫(kù)。圖像庫(kù)在計(jì)算機(jī)圖形制作中是必須的。

非專利文獻(xiàn)1：“三維計(jì)算機(jī)圖形明解”，荒屋真二，共同出版，pp.24-26，pp.127-132，pp.144-146，2003年

但是，在現(xiàn)有技術(shù)中，可對(duì)應(yīng)于受到外力而物體形狀變形的紋理映射方法是不存在的。換言之，雖然能針對(duì)預(yù)先提供的形狀改變紋理圖像的亮度值，但在物體形狀變形的情況下，對(duì)應(yīng)該變形改變紋理圖像的亮度值是不可行的。其結(jié)果，存在紋理映射的逼真度劣化的問題。

為了提高紋理映射的逼真度，直接使用拍攝或測(cè)量實(shí)物而得到的數(shù)據(jù)是重要的，這是圖像庫(kù)方法的特征。可是，在現(xiàn)有技術(shù)中，用作實(shí)拍圖像的紋理圖像的亮度值是固定的，形狀發(fā)生變化的物體未被利用。其結(jié)果，例如直接反射光源光的鏡面反射的紋理變得不自然，或者附加了由于形狀變化導(dǎo)致從視點(diǎn)出發(fā)應(yīng)該被遮蔽而看不到的紋理，由此產(chǎn)生與實(shí)物不同的不自然的紋理，存在著逼真度劣化的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決上述問題進(jìn)行的，其目的在于即便附加有紋理的形狀發(fā)生變化也可實(shí)現(xiàn)逼真度高的紋理映射。

本發(fā)明的一種圖像生成系統(tǒng)，參照紋理圖像決定對(duì)象物的多邊形的亮度值，該圖像生成系統(tǒng)具備：獲取部，保持施加外力而變形的被攝體的紋理圖像的數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)器部，針對(duì)多個(gè)多邊形的每個(gè)多邊形，保存將與未施加外力的多邊形的位置相關(guān)的位置信息、基于對(duì)所述多邊形的位置施加的外力的應(yīng)力向量的信息、及施加所述外力時(shí)的紋理圖像的亮度值的信息對(duì)應(yīng)起來的表；和紋理映射部，根據(jù)未受到外力的對(duì)象物的多邊形的位置的信息、及作用于所述對(duì)象物的多邊形的應(yīng)力向量的信息，參照所述表。