三维图像显示装置以及三维图像显示程序制造方法及图纸

近似直棱柱模型生成部14在生成近似直棱柱模型时，通过树构造表现原始直棱柱模型以及有生成的可能性的近似直棱柱模型的层次关系，在与该树构造的各节点对应起来的近似直棱柱模型中，仅生成规定的层次以上的直棱柱模型。由此，即使未搭载大容量的存储装置，也能够高速并且高质量地描绘三维虚拟环境。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及依照三维的几何学信息显示三维图像的三维图像显示装置以及三维图像显示程序。
技术介绍
为了使用计算机图形来构筑交互式的应用程序，需要将图像信息在显示装置上实时地显示而对利用者提示。在描绘从虚拟视点观看时的三维虚拟环境作为对利用者提示的图像的情况下，计算机需要使用三维虚拟环境的几何学的形状、颜色等大量的信息，来实施投影处理等复杂的计算。但是，表现范围广大的市区的三维虚拟环境等大量包含直棱柱等简单的形状的建筑物且模型数多。因此，多边形数也多，且描绘时的计算量变多。另外，在对各建筑物的表面分别地分配被称为纹理的图像的情况下，需要对图形硬件交替发送切换纹理的命令和描绘多边形的命令，但一般的图形硬件被最佳化为通过I个命令进行大量的描绘处理，所以在命令数多的情况下，描绘速度降低。在以下的非专利文献I公开的三维图像显示装置中，为了高速并且高质量地描绘大量的建筑物模型，实施了以下所示那样的处理。首先，如果输入了通过直棱柱形状的多边形模型(以下，称为“直棱柱模型”)表现的建筑物模型的集合，则从表现建筑物模型的直棱柱模型中，选择近似对象的直棱柱模型的组，合并(unify)该直棱柱模型的组而递归地生成近似的直棱柱模型。三维图像显示装置通过描绘近似直棱柱模型来代替位于远离视点的多个直棱柱模型，来削减所描绘的多边形数、纹理的切换次数，实现高速的描绘。另外，由于在描绘时被置换为近似直棱柱模型的直棱柱模型远离视点，所以能够抑制描绘结果的劣化。但是，根据该方法，由于各近似直棱柱模型具有5个屋顶用纹理，根据描绘时的与视点的位置关系来分开使用屋顶用纹理，所以纹理数据量变多。另外，由于递归地对每两个直棱柱模型进行合并，所以所生成的近似直棱柱模型的数量变多，所生成的近似直棱柱模型群的数据量成为所输入的直棱柱模型群的几倍。另一方面，在一般的计算机结构中，存储器、VRAM等可高速地读入的存储装置的容量比较小，所以难以在描绘时保持全部的大量数据。特别是，在嵌入设备等性能不是很高的终端中，由于高速的存储装置的容量更少，所以难以利用该方法。非专利文献I:Chang, R.，Butkiewicz, T.，Ziemkiewicz, C.，WartelI, Z.，Pol lard, N.,Ribarsky, W.“Legible simplification of textured urban models,，，IEEEComputer Graphics and Applications, Vol.28, Issue3,pp.27 — 36,2008.
技术实现思路
以往的三维图像显示装置如以上那样构成，所以如果在描绘时能够将大量的近似直棱柱模型等保持于存储装置，则能够高速并且高质量地描绘三维虚拟环境。但是，如果未搭载大容量的存储装置，则无法在描绘时保持大量的近似直棱柱模型等，存在难以高速并且高质量地描绘三维虚拟环境这样的课题。本专利技术是为了解决上述那样的课题而完成的，其目的在于得到一种即使未搭载大容量的存储装置也能够高速并且高质量地描绘三维虚拟环境的三维图像显示装置以及三维图像显示程序。在本专利技术的三维图像显示装置中，近似直棱柱模型生成单元在生成近似的直棱柱模型时,通过树构造表现集合中包含的直棱柱模型以及有生成的可能性的近似的直棱柱模型的层次关系，在与该树构造的各节点对应起来的近似的直棱柱模型中，仅生成规定的层次以上的直棱柱模型。根据本专利技术，近似直棱柱模型生成单元在生成近似的直棱柱模型时，通过树构造表现集合中包含的直棱柱模型以及有生成的可能性的近似的直棱柱模型的层次关系，在与该树构造的各节点对应起来的近似的直棱柱模型中，仅生成规定的层次以上的直棱柱模型，所以具有即使未搭载大容量的存储装置也能够高速并且高质量地描绘三维虚拟环境的效果。附图说明图1是示出本专利技术的实施方式I的三维图像显示装置的结构图。图2是示出本专利技术的实施方式I的三维图像显示装置的树构造生成部12的处理内容的流程图。图3是示出本专利技术的实施方式I的三维图像显示装置的近似轮廓生成部12a的处理内容的流程图。图4是示出本专利技术的实施方式I的三维图像显示装置的树构造缩小部13的处理内容的流程图。图5是示出本专利技术的实施方式I的三维图像显示装置的近似直棱柱模型生成部14的处理内容的流程图。图6是示出本专利技术的实施方式I的三维图像显示装置的树构造更新部21的处理内容的流程图。图7是示出本专利技术的实施方式I的三维图像显示装置的描绘部22的处理内容的流程图。图8 (a)示出由轮廓提取部11输入的原始直棱柱模型的一个例子，(b)是示出由轮廓提取部11提取的原始直棱柱模型的轮廓的说明图。图9 (a)是示出初始化时的树构造的说明图，(b)是示出与(a)的树构造的节点对应起来的轮廓的说明图。图10 Ca)是示出针对初始化状态的树构造应用了一次直至步骤ST4的处理之后的树构造的说明图，(b)是示出与(a)的树构造的根节点(未合并的节点是叶节点)对应起来的轮廓的说明图。图11 (a)是示出树构造生成部12的处理结束了时的树构造的说明图，(b)是所有轮廓被合并了的近似轮廓的说明图。图12是示出近似轮廓的生成处理的说明图。图13是示出树构造的缩小处理的说明图。图14是示出近似直棱柱模型的生成处理的说明图。图15是示出近似直棱柱模型的生成处理的说明图。图16是示出近似直棱柱模型的生成处理的说明图。图17是示出在节点16是激活的节点时评价值E与所描绘的直棱柱模型的关系的说明图。具体实施例方式以下，为了更详细地说明本专利技术，按照附图对用于实施本专利技术的实施方式进行说明。实施方式1.图1是示出本专利技术的实施方式I的三维图像显示装置的结构图。在图1中，预处理部I例如包括安装了 CPU的半导体集成电路、或者单片微型计算机等，如果输入了作为表现直棱柱的三维形状的三维模型的直棱柱模型(以下，称为“原始直棱柱模型”)的集合，则除了从这些原始直棱柱模型中选择近似对象的直棱柱模型的组并合并该直棱柱模型的组来生成近似直棱柱模型的处理以外，还重复实施从已生成的近似直棱柱模型以及上述集合中包 含的原始直棱柱模型中选择近似对象的直棱柱模型的组并合并该直棱柱模型的组来生成近似直棱柱模型的处理。其中，预处理部I在生成近似直棱柱模型时，以树构造表现上述集合中包含的原始直棱柱模型以及有生成的可能性的近似直棱柱模型的层次关系，在与该树构造的各节点对应起来的近似直棱柱模型中，仅生成规定的层次以上的近似直棱柱模型。另外，预处理部I构成近似直棱柱模型生成单元。存储装置2是例如硬盘等记录介质，除了由预处理部I生成的近似直棱柱模型以及原始直棱柱模型以外，还记录由预处理部I生成的树构造等。执行时处理部3包括例如安装了 CPU的半导体集成电路、GPU (GraphicsProcessing Unit,图形处理单元)、或者单片微型计算机等,实施如下处理:从由存储装置2记录的直棱柱模型(原始直棱柱模型、近似直棱柱模型)中，根据例如虚拟视点的位置姿势等描绘条件，选择能够高速地描绘、并且能够以一定以上的画质描绘的直棱柱模型，以适合的方式在图像显示装置4中描绘该直棱柱模型。预处理部I的轮廓提取部11实施如下处理:如果输入了原始直棱柱模型的集合，则通过将所有原始直棱柱模型的屋顶的轮廓投影本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种三维图像显示装置，具备: 近似直棱柱模型生成单元，除了从作为表现直棱柱的三维形状的三维模型的直棱柱模型的集合中选择近似对象的直棱柱模型的组并合并所述直棱柱模型的组来生成近似的直棱柱模型的处理以外，还重复实施从已生成的近似的直棱柱模型以及所述集合中包含的直棱柱模型中选择近似对象的直棱柱模型的组并合并所述直棱柱模型的组来生成近似的直棱柱模型的处理； 直棱柱模型保存单元，保存所述集合中包含的直棱柱模型以及由所述近似直棱柱模型生成单元生成的直棱柱模型； 描绘模型选择单元，从由所述直棱柱模型保存单元保存的直棱柱模型中，选择描绘对象的直棱柱模型；以及 直棱柱模型描绘单元 ，描绘由所述描绘模型选择单元选择的直棱柱模型， 其特征在于， 所述近似直棱柱模型生成单元在生成近似的直棱柱模型时，通过树构造表现所述集合中包含的直棱柱模型以及有生成的可能性的近似的直棱柱模型的层次关系，在与所述树构造的各节点对应起来的近似的直棱柱模型中，仅生成规定的层次以上的直棱柱模型。2.根据权利要求1所述的三维图像显示装置，其特征在于， 近似直棱柱模型生成单元在选择近似对象的直棱柱模型的组时，针对直棱柱模型的每个组合，考虑直棱柱模型间的距离或者高度之差来评价合并的容易度，选择最容易合并的直棱柱模型的组作为近似对象的直棱柱模型的组。3.根据权利要求1所述的三维图像显示装置，其特征在于， 描绘模型选择单元推测由直棱柱模型保存单元保存的直棱柱模型对描绘结果贡献的程度，根据对描绘结果贡献的程度选择描绘对象的直棱柱模型。4.根据权利要求1所述的三维图像显示装置，其特征在于， 描绘模型选择单元推测由直棱柱模型保存单元保存的直棱柱模型中的、上次选择的直棱柱模型对描绘结果贡献的程度，如果作为其推测结果的贡献度大于第I阈值，则选择与上次选择的直棱柱模型的子节点对应起来的直棱柱模型，如果所述贡献度小于比所述第I阈值小的第2阈值，则选择与上次选择的直棱柱模型的父节点对应起来的直棱柱模型，如果所述贡献度是所述第I阈值以下且所述第2阈值以上，则选择上次选择的直棱柱模型。5.根据权利要求4所述的三维图像显示装置，其特征在于， 直棱柱模型描绘单元在由描绘模...

【专利技术属性】
技术研发人员：樱井智史，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：
国别省市：