[发明专利]图像处理装置以及图像处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理装置以及图像处理方法，尤其涉及通过将基于图像数据的图像纹理映射到计算机图形图像上来进行图像合成的图像处理装置等。

背景技术

在三维图形系统中，将三维坐标分解为三角形等多边形(多角形)，并绘制该多边形来绘制整个图像。因此，在此情况下，可以说三维图像是用多边形的组合定义的。但是，身边大多物体的表面具有由复杂的试样重复构成的图案，而且试样或图案越是复杂、精细，越是难以用三角形等对试样或图案建模。

纹理映射通过将使用扫描仪等获取的图像数据贴在物体表面上，来用较少的顶点数实现高真实性的图像，其定义从对象(Object)坐标系向纹理(Texture)坐标系的映射，并且求出从窗口(Window)坐标系向纹理坐标系的映射，从而求出与窗口坐标系中的各像素(Pixel，Picture Cell Element)对应的纹理的元素、即纹元(Texel，Texture Cell Element)。

使用在纹理上的图像数据被保存在被称为纹理存储器的存储区域中。因此，当进行使用运动图像数据随时更新纹理存储器的处理时，可基于运动图像进行纹理映射处理。

例如，专利文献1中披露了对运动图像进行处理来进行纹理映射的三维图像处理装置。此外，专利文献2中披露了一种图像生成装置，该图像生成装置以交互方式指定CG对象的顶点，并指定纹理坐标等，由此对意图的形状进行纹理映射。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利文献特开平11-053573号公报；

专利文献2：日本专利文献特开07-057118号公报。

发明内容

发明要解决的问题

CG(计算机图形)描述数据由专业的CG设计师制作。在其虚拟三维空间中配置有多个CG对象，表面属性被定义为材质。即使在纹理映射运动图像时，在CG制作过程中，也不能一边观察被用于播放时的运动图像的被纹理映射的图像一边操作。此外，要制作的CG也有时是动画。

被纹理映射的表面的外貌根据CG对象的配置或动画的运动而变化，另一方面，要贴到该表面上的图像除应用的时候之外不确定。因此，难以考虑最终的整个图像来制作CG。

纹理映射静止图像的技术原本是为了表现CG对象(虚拟物体)的表面特性的，例如可用于附加木纹或瓷砖试样。因此，通过与该对象的形状相匹配的映射来显示静止图像。然而，当纹理映射运动图像时，与此完全不同，纹理映射静止图像的技术诸如作为运动图像的特殊效果的一个环节等而被使用。在木纹等的情况下，由于其追随CG对象的运动，因此不用顾及画面的上下等而仅需表现物体的表面即可，而在运动图像的情况下，相比于物体，更希望运动图像所显示的状态能够达到操作者的意图。

例如，在树桩的CG图像的情况下，树桩的表面通常可看到年轮。因此，在该表面上纹理映射将年轮形成为图像的静止图像，并且配置静止图像，以使年轮的轮中央落在树桩的中央并且大致与树桩的外周形状(自然树木的外周形状不是精确的圆形而是具有凹凸等)相匹配，由此使得看起来自然。即，通过如此设定纹理坐标(UV坐标)来进行位置对准和方向对准。如此设定的纹理坐标与树桩的表面对应起来被描述到CG描述数据中。

当在播放中使用该CG描述数据时，既存在将制作的树桩的CG图像直接播放的情况，也存在将生动的运动图像、例如演出者的脸部图像纹理映射到树桩的表面上来播放的情况。即，在两个以上的用途中使用同一个CG描述数据。

与树桩的表面对应起来的纹理坐标被设定成使得年轮的图像看起来自然。如果将运动图像纹理映射到该表面上，则运动图像的上下方向、例如演出者的脸部图像的上下方向由于为年轮而设定的纹理坐标而有可能朝向不自然的方向。或者，脸部图像的中间部位可能落座树桩的端部，从而导致脸部图像在其中间被切断或者被分割。由于存在这样的问题，目前为止不能将同一个CG描述数据用于两个用途。图18的(a)和(b)示出了由于对象发生了旋转而纹理映射后的图像(咖啡杯)朝向不自然的方向的例子。

本发明的目的在于提供当在直播的应用等中使用制作的CG时可使运动图像的纹理映射结果达到操作者的期望的图像处理装置等。

解决问题的手段