パーティクルを使用するプロシージャルテクスチャ生成システムおよび方法

著者らは特許

G06T - イメージデータ処理または発生一般
G06T7/40 - テクスチャの分析(テクスチャからの深さまたは形状の復元G06T7/529)
G06T11/00 - 2Dイメージ発生
G06T13/80 - 2Dアニメーション,例.スプライトを用いるもの
G06T15/04 - テクスチャマッピング

の所有者の特許 JP2016528615:

アルゴリスミックAllegorithmic

 

パーティクルエンジンによって発出されたパーティクルからのオブジェクトのテクスチャ生成システムであって:‐パーティクルエミッタデータ(11)、発出されたパーティクルデータ(12)、ターゲットオブジェクトデータ(13)、トレースデータ(14)、グラフィックエフェクトデータ(15)へのアクセス、‐備えられた各パーティクルについての発出および移動シミュレーションを実行するために備えられたアニメーションのシミュレーションモジュール(4)、−トレースデータおよびターゲットオブジェクトデータを用いて、ターゲットオブジェクトに対するパーティクルのインパクト後の前記表面に沿ったパーティクルの移動に対応するターゲットオブジェクトの表面上のトレースを生成するために備えられたトレーサモジュール(5)、‐オブジェクトデータ、新規のまたは変更された各トレースデータ、および対応するグラフィックエフェクトデータを考慮して、前記オブジェクトについての新規のテクスチャアセンブリを生成するために備えられた物理的パラメータインテグレータモジュール(6)を含むシステム。対応するテクスチャ生成方法。
【選択図】図4

 

 

本発明は、オブジェクトに放出された(projetees)パーティクルからのオブジェクトについてのテクスチャ生成システムおよび方法に関するものである。
コンピュータによって補助されるグラフィックの分野では、長年の間、オブジェクトに色を塗布することができる多くの優れたツールが使用されている。従来の方法では、色は、実際の物理的支持材に塗布されるペイント層のように、層の形態で塗布される。
従来、カラー層の塗布は、均一な結果を生じさせる。色、明度または不透明度の変動を実現するためには、ユーザは各点で色パラメータを調節するために手動で処理しなければならず、それによって正確かつ詳細な測色(colorimetrique)地図が作成される。バーチャルアプリケータ、またはブラシのような様々なグラフィックツールが、このような「マッピング」を行うユーザに提案されている。
あらかじめ設定された「マッピング」を変更するために、ユーザは同じタイプのツールを使用して、変更したパラメータを点ごとに入力し、そのようにして変更した測色結果を生じさせる。ユーザが、同様の方法で変更すべき複数の点を選択するためにフレームを使用することができるときでさえ、プロセスは各画像について手動で実行されなければならず、したがってかなりの時間が必要とされる。
また、画像の一つまたは複数の色に適用することができる様々なフィルタが公知である。従来、そのようなフィルタは、色自体に固有のパラメータに応じて色を変更するように作用する。したがってこれらのフィルタにより、ユーザによって課される環境またはスタイルの選択からか、または処理すべき色の初期パラメータに応じて、作用を生成することが可能になる。
したがって、オブジェクトの色の作成または変更のプロセスにおいて、色が塗布されるオブジェクトのパラメータまたは特徴も、オブジェクトが置かれる環境のパラメータまたは特徴も、考慮に入れることは可能ではない。したがって現実的な効果を生成するためには、ユーザは手動で処理をして、一つまたは複数のターゲット点またはゾーン、変更すべきパラメータ、および選択したパラメータの変更レベルを決定しなければならない。一つまたは複数のシーンの、一つまたは複数のオブジェクトを処理しなければならないとき、必要とされるオペレーションにはかなりの実行時間が含まれることになる。
例えば木製材料のゾーンを着色して現実の木の様相を付与するために、ユーザは細心かつ正確にパラメータ調整を実行しなければならない。着色ツールは、材料の特性、またはオブジェクトと環境との間の相互作用を考慮することはなく、材料の反応または挙動に基づく視覚効果を生成することを望むユーザは、まずは所望の効果を現実的に着想または想像し、次に現在の色のパラメータに応じて測色変更を実行しなければならない。つまりオブジェクトに色が塗布される場合、その着色効果はこのオブジェクトのすべてのゾーンにおいて同一である。例えばオブジェクトが一部に金属部分を含み、他の部分で木製、およびプラスチック製ゾーンを含むとき、塗布される色はこれらのすべてのゾーンに同一の効果を生じさせるが、現実のオブジェクトでは、材料の各々に生じる効果には微妙な差異があり、さらに場合によっては極めて異なることもあるだろう。
仏国特許発明第2681967号明細書には、測色値の決定に基づいてディスプレイ装置上のディスプレイ画像の色を変更する方法が開示されている。その方法は、複数のピクセルから構成された画像の少なくとも一つのピクセルを表す少なくとも一つの色の選択、前記の少なくとも一つの色の測色値の決定、第二の色の選択および第二の色の測色値の決定、および画像の複数のピクセルの測色値の変更を含んでおり、その結果、前記の少なくとも一つの色の測色値に対応する測色値を有するこの複数の所定のすべてのピクセルについて、所定のピクセルの測色値が第二の色の測色値に対応するように変更される。塗布された色は、オブジェクトの性質(プラスチック、木など)が何であれ同一であり、テクスチャを考慮しないが、しかし、ユーザによって選択されたゾーンの色の変動だけは別である。
欧州特許出願公開第0884694号明細書には、デジタル画像内の色の調整、特に写真の「赤目」補正を可能にする方法が開示されている。ピクセルの色のデータは、あらかじめ決定された色に対応する元の色のデータを含むデジタル画像のピクセルを識別して調整される。また塗布される色は自動的であり、測色データにのみ、詳細には虹彩の色に基づく。
国際公開第2008/066880号には、作品に組み合わされた二つまたは複数の元の色の当初のアセンブリを獲得することを可能にする方法が開示されている。この方法を実施するために、ユーザによって選択された一つまたは複数の色の入力アセンブリを受ける。各々の元の色について、派生色の方へ向かう元の色のマッピングが実施される。複数の派生色が、ユーザによって選択された一つまたは複数の色に基づいて獲得される。
国際公開第2012/154258号には、三次元測色着色ツールが開示されている。画像の各ピクセルは、三次元の色空間内に一組のピクセル値を含む。たとえ、変色パレットを使用することができるときでも、塗布される色は塗布される材料に応じて変化しない。
米国特許第7557807号明細書には、コンピュータによって実行される、いくつかの特徴を有するオブジェクトの生成およびパーティクル発出(emission)を含む方法が記載されている。パーティクルがオブジェクトと相互作用するかどうかを決定するために、パーティクルの経路の確認が実施される。パーティクルがオブジェクトと衝突する場合、オブジェクトの特徴は、詳細にはオブジェクトの老化および摩滅の挙動をシミュレートするために変更される。記載された方法では、点によるオブジェクトのマッピングの使用を含む。続いて、γ‐tonのマッピングが各点に適用される。
したがって、これらの様々な不都合を克服する必要がある。
本発明の目的は、作成ツールの効率および生産性を改善することを可能にするシステム、ならびに方法を用意することにある。
別の目的は、色またはレンダリング作成時の柔軟性、およびグラフィック可能性を増大させることができるグラフィックシステム、ならびに方法を用意することにある。
本発明のまた別の目的は、表示したエレメントのリアリズムを増大させることができるグラフィックシステム、ならびに方法を用意することにある。
本発明のさらに別の目的は、表示したオブジェクトのレンダリングとその環境との間の双方向性を改善することができるシステム、ならびに方法を用意することにある。
本発明のさらにまた別の目的は、環境パラメータを考慮するコンテクスト編集モードを作成することができるシステム、ならびに方法を用意することにある。
この実現のために、本発明は様々な技術的手段を備える。例えば本発明はまず、パーティクルエンジンによって発出されたパーティクルからのオブジェクトについてのプロシージャルテクスチャ生成システムを備えており、該システムは以下のものを含む:
‐パーティクルエミッタデータへのアクセス、
‐発出されたパーティクルデータへのアクセス、
‐アーキテクチャパラメータおよびプロシージャルテクスチャによって決定されるターゲットオブジェクトデータへのアクセス、
‐トレースデータへのアクセス、
‐グラフィックエフェクトデータへのアクセス、
‐マイクロプロセッサおよびコマンド命令、
‐パーティクルエミッタデータおよび発出されたパーティクルデータを用いて備えられた各パーティクルについての、発出および移動シミュレーションを実行するために備えられたアニメーションのシミュレーションモジュール、
‐このオブジェクトの少なくとも表面の、一つまたは複数の物理的および/または化学的変更を生じさせるパラメータ化されたトレースを生成し、その結果そのパラメータの少なくとも一つ、詳細には視覚特徴が変更されるように備えられたトレーサモジュール、
‐物理的パラメータのインテグレータ(integrateur)モジュールであり、
i)オブジェクトデータ、および得られたトレースデータに応じてグラフィックエフェクトを実行し、
ii)オブジェクトデータ、およびあらかじめ得られたグラフィックエフェクトを考慮して、前記オブジェクト用の新規のテクスチャアセンブリを生成するインテグレータモジュール。
そのような配置によって、システムはパラメータアーキテクチャを考慮して、オブジェクトに放出されたパーティクルの影響を測定することができる。パラメータアーキテクチャは、パーティクルおよびオブジェクトの成分および特性に固有の物理的および/または化学的要素を考慮する。特にパラメータ化されたオブジェクトおよびそれらのテクスチャを、物理的および/または化学的現象に応じてパラメータ化されたトレースに応じて変更することができるという事実により、従来から考慮されている測色パラメータだけよりもはるかに多くのパラメータを考慮して、こうして生じる視覚効果のリアリズムをかなり増大させて、シーンを実行および展開することができる。
有利な一実施態様によると、トレーサモジュールは、結果として生じるトレースのデータを生成するために規則を適用することができる、規則選択モジュールおよび実行モジュールを備える。
別の有利な一実施態様によると、トレーサモジュールは、新規のアクティブパーティクルが相互作用するトレースを変更するためのトレース混合サブモジュールを備える。
有利にはシステムは、一つまたは複数のパラメータが変更されたオブジェクトのテクスチャアセンブリを新たに生成することを可能にするデータを保存するために、またはあらかじめ生成されたテクスチャアセンブリを新たに得るために備えられた、テンポラリバックアップモジュールをさらに含む。
同様に有利には、システムは、シミュレーションモジュールから出力されたデータに影響を与えることができるユーザデータ入力モジュールをさらに備える。
さらに別の一実施態様によると、システムは複数の発出されたパーティクルおよび/またはグローバルパラメータの影響ゾーン内に存在する少なくとも一つのオブジェクトに作用することができるグローバルパラメータデータへのアクセスをさらに含む。
本発明はまた、パーティクルエミッタによって発出されたパーティクルからのオブジェクトについてのプロシージャルテクスチャ生成方法を備え、該生成方法は下記の段階を含む:
‐アニメーションのシミュレーションモジュールが、少なくとも一つのパーティクルエミッタのデータ、エミッタによる発出用のパーティクルデータ、前記の発出されたパーティクルのインパクトを受けることがありアーキテクチャパラメータおよびプロシージャルテクスチャによって決定された少なくとも一つのターゲットオブジェクトのデータを受け、かつエミッタデータおよびパーティクルデータに応じて発出されるパーティクルの各々についての軌跡を決定する段階、
‐ターゲットオブジェクトと衝突する各パーティクルについて、トレーサモジュールが、オブジェクトデータおよびパーティクルデータに応じて前記オブジェクトの表面上の少なくとも一つのトレースのためのデータを生成する段階、
‐物理的パラメータのインテグレータモジュールが、オブジェクトデータおよびトレースデータに応じてグラフィックエフェクトを実行する段階、
‐パーティクルの少なくとも一つのインパクトを受ける各オブジェクトについて、物理的パラメータのインテグレータモジュールが、オブジェクトデータおよびあらかじめ得られたグラフィックエフェクトを考慮する新規のテクスチャアセンブリを生成する段階。
一変形実施態様によると、インテグレータモジュールは、オブジェクトデータおよびトレースデータに応じてグラフィックエフェクトを実行して、新規のアセンブリのテクスチャを生成する。
別の一変形態様によると、各アクティブパーティクルについて、規則選択モジュールは適用すべき規則の選択を実行し、規則実行モジュールはターゲットオブジェクトのパラメータに応じて前記規則の評価(evaluation)を実行し、それによって、結果として生じるデータを生成する。
さらに別の変形実施態様によると、トレースの各変更規則について、パーティクル選択モジュールは適用すべき規則によって影響されるパーティクルの選択を実行し、規則実行モジュールはパーティクルパラメータおよびターゲットオブジェクトに応じて前記規則の評価を実行し、結果として生じるトレースデータを生成する。
図1〜5を参照して行う下記の説明に、実施態様の詳細をすべて記載するが、それらは単に例として示したものであり、何ら限定的なものではない。
図1は、本発明によるテクスチャ生成システムの一実施例を概略的に図示したものである。 図2は、本発明によるテクスチャ生成方法の主要な段階を示す機能的フローチャートである。 図3は、図2の段階150を詳細に示す機能的フローチャートである。 図4は、第一のトレース生成モードを詳細に示す機能的フローチャートである。 図5は、第二のトレース生成モードを詳細に示す機能的フローチャートである。
以下の説明では、ほぼ同一または類似の要素は、同一参照番号によって表示される。
定義
「物理的パラメータ」とは、オブジェクト、パーティクル、環境、エミッタなどを特徴付ける測定または検出または観察または定量化が可能な、物理的および/または化学的なあらゆるエレメント、特性または特徴を意味する。
「パラメータアーキテクチャ」とは、物理的、化学的特徴(オブジェクト、テクスチャなどの成分、特性、視覚的外観)、およびエレメント(パーティクル、テクスチャ、オブジェクトなど)の挙動特徴を定義することができるパラメータアセンブリを意味する。
物理的「パーティクル」(またはパラメータ化されたパーティクル)とは、放出時のその状態(固体、液体、気体の状態、または、これらの相の混合)における物理的および/または化学的な基本的単位を意味し、オブジェクトに放出されたとき、このオブジェクトの少なくとも表面の、詳細にはこのオブジェクトのテクスチャの一つまたは複数の物理的および/または化学的変化を生じさせるパラメータ化されたトレースを生成し、その結果その物理的パラメータまたは特徴の少なくとも一つ、詳細には視覚特徴が変更される。
「パーティクルエミッタ」とはエレメント、詳細にはシーンで可視、または不可視のバーチャルエレメントを意味し、それ自体物理的にパラメータ化されたオブジェクトに、電子銃、ピストル、ノズル、ジェット、エミッタ、プロジェクタ(光子、または、光もしくは加熱パーティクルなど)などのような、物理的にパラメータ化された一つまたは複数のパーティクルを放出することを可能にするものである。シーンは一つまたは複数のエミッタを備えることができる。エミッタのパラメータは、好ましくはシーン内でのパーティクルの位置、方向、および発出または放出角度を含む。
「トレース」(またはパラメータ化されたトレース)とは、インパクトまたはオブジェクトとの衝突に続いて、パラメータ化された一つまたは複数のパーティクルのオブジェクト上での移動によって生成されたターゲットオブジェクトの表面上での点または経路(点の集合)を意味する。
「グラフィックエフェクト」とは、ターゲットオブジェクト上に生成された一つまたは複数のトレースがこのオブジェクトのテクスチャにどのように影響するかを決定する、物理的および/または化学的プロセスの記載を意味する。下記にいくつかのグラフィックエフェクトの例を示す:
‐素の木上の液体のトレースは、木によって吸収される。変形実施例では、木の色調を暗くする作用がある、
‐ニスまたはプラスチックに塗布される液体は全く吸収されず、材料の表面に「滴」の作用を付与する、
‐ペイントされた材料に熱を与えると、ユーザによって調節された温度に応じて、ペイントが剥げ、次に燃焼し、また材料が可燃性ならば場合によってはペイントが塗布された材料が焦げる作用がある、
‐艶のあるプラスチックに酸または砂の噴射を塗布すると、徐々に艶消しされ、あまり輝かなくなり、次第にざらざらになる。
「プロシージャルテクスチャ」とは、アルゴリズムによって、および/または数学的に決定され、数学的データを例えばビットマップなどの従来の画像フォーマットに変換することができるレンダリングエンジンによってディスプレイされる、テクスチャを意味する。
下記に記載する方法およびシステムによって、展開するプロセスの異なる段階を決定、および表示することができる。
図1は、本発明によるプロシージャルテクスチャ生成システムの実施例を示す。そのシステムは、命令メモリ3に内蔵された命令の実行に適した少なくとも一つのマイクロプロセッサ2を含む。有利には、マイクロプロセッサによる命令実行によって、複数のモジュールが提供される。アニメーションのシミュレーションモジュール4によって、シーンの様々なエレメントの移動に関するデータを設定することが可能になる。これらのアニメーションデータはさらに、エレメントの各々について、時間を関数とする空間座標、衝突や消滅などのようなイベントを含む。
トレーサモジュール5によって、オブジェクトに対するパーティクルの衝突後のターゲットオブジェクト上でのパーティクルの移動データを決定することが可能になる。物理的パラメータインテグレータ6によって、関係する物理的パラメータから、様々なエレメントおよびパラメータに従うオブジェクトに対して新規のテクスチャアセンブリを生成することが可能になる。
任意の混合モジュール7によって、複数のトレースが共通の経路点または経路ゾーンを有するとき、重なった複数のトレースデータを考慮することが可能になる。こうして混合により、各トレースの影響に応じて、混合されたトレース部分、または全体的なトレース部分を決定することが可能になる。このトレース部分は、関係するゾーンでインテグレータによって使用されるであろう。トレース混合の機能を示すため、いくつかの非限定的な例を示す:
‐「下方に向かって」流れ、互いに近づきすぎると混じり合う液体のトレース、
‐合流するとき、最も広い部分しか続かないように途切れる「裂け目」のトレース(一般的に裂け目は「交差」しない);
‐互いに完全に独立し、「混じり合う」ことのないインパクトのトレース。
ユーザ入力8によって、外部ソース由来のデータ、および特に進行中または来るべき物理的現象への相互作用を所望するユーザ由来のデータを受けることが可能になる。
テンポラリバックアップの任意のモジュール9によって、時間的スケールに関するデータの保存が可能になる。このモジュールによって、例えば、変更されたデータによって要求される操作だけを実行して、一つまたは複数のパラメータの変更後に新たにアニメーションのシミュレーションを実行することが可能になる。こうして、先行のシミュレーションに基づく連続した複数のシミュレーションを単純かつ迅速に実行すること、またはあらかじめ実行したシミュレーションを再発見することが可能になる。
バス10によって、様々なモジュールと以下に記載するメモリエレメントとの間のデータ転送が可能になる。
エミッタメモリエレメント11は、少なくとも一つのパーティクルエミッタまたはパーティクルエンジンのデータを含む。これらのデータは、例えば時間を関数とするエミッタの空間座標および方向、パーティクル発出円錐、発出リズム、発出速度および/または発出力などを含む。
発出されたパーティクルデータは、パーティクルメモリエレメント12に内蔵される。これらのデータは、例えば形状、サイズ、重量、粘着性、弾性などのパーティクルの物理的特徴を含む。
ターゲットオブジェクトデータエレメント13は、アニメーションのシミュレーション中にインパクトを受けることがあるターゲットオブジェクトデータを保存する。これらのデータは、例えば形状、サイズ、重量、およびオブジェクトの表面およびテクスチャに関する様々な特徴といった、ターゲットオブジェクトの物理的特徴を含む。
トレースデータエレメント14は、所定のターゲットオブジェクトでパーティクルによって生成されたトレースデータを保存する。これらのデータは、トレースに沿った位置に応じた幅、深さ、および輪郭、ざらつき、多孔度などの複数のパラメータを含むことができる。一般的には、関係するオブジェクトのテクスチャの特徴に影響を与えることがあるすべてのパラメータを考慮することができる。指数は各々のパラメータに影響されて、それらの相対的な重要度を測ることができる。
グラフィックエフェクトデータエレメント15は、アニメーションのシミュレーション時、使用されるグラフィックエフェクトデータを保存する。これらのグラフィックエフェクトは、着色、明度、輝度、粒度などのパラメータを含むことがある。
前述のメモリエレメントおよび/または異なるモジュールは、システムの作動に大きく影響することなく、一つまたは複数のエレメント、および一つまたは複数のモジュールにまとめることができる。
グローバルパラメータの任意のエレメント16は、例えば温度、圧力、湿度、物理的力(磁力、重力またはその他)などのデータような、シーンの複数のエレメントに影響することがあるパラメータを含む。
ターゲットオブジェクトテクスチャデータエレメント17は、アニメーションのシミュレーション中にインパクトを受けることがあるターゲットオブジェクトの新規のテクスチャデータを保存する。場合によってはあり得る初期のテクスチャデータもまた、このメモリエレメント17に内蔵される。
図2は、本発明によるテクスチャ生成方法の主要な段階の機能的フローチャートである。段階110では、有効なシステムおよびデータは初期化されている。任意の段階120によって、アニメーションシミュレーションモジュール4によって特定のユーザの希望または必要性に応じて処理されるべきデータまたはパラメータを調整または補正することができる不確定なユーザデータを受けることが可能になる。
段階130は、アニメーションシミュレーションモジュール4のレベルで、場合によってはあり得る環境データ、ならびにパーティクル、一つまたは複数のエミッタ、一つまたは複数のオブジェクトに関するデータを受ける。したがって、アニメーションシミュレーションモジュール4は、それ自体にシーンのアニメーションを実行させることを可能にするすべてのパラメータを受ける。このアニメーションシミュレーションは、パーティクル、および場合によってはオブジェクトおよび/またはエミッタのような、シーン内で移動することができるエレメントの軌跡の計算フェーズを含む。段階141〜148は、この軌跡計算フェーズの様々な段階をより詳細に示している。フェーズ140後、フェーズ150は、物理的パラメータのインテグレート、およびシーンで生じるイベントによって影響される一つまたは複数のオブジェクトのための新規のテクスチャアセンブリの生成および/または適合を備える。このフェーズは、図3により詳細に示されている。
軌跡の計算は有利には、関係するパーティクルがアクティブか消滅しているかを確認することからなる段階141で実行されるテストによって開始される。パーティクルが消滅しているとき、段階145は関係するパーティクルデータを更新するために実施される。このタイプの場合、パーティクルに関するデータは前記パーティクルの消滅に関するパラメータを含む。パーティクルがアクティブであるとき、段階142での第二のテストによって、パーティクルがオブジェクトと衝突しているかを確認することが可能になる。テストの結果がネガティブであれば、関係するパーティクルのデータを更新するために段階145が実施される。衝突の場合、トレース生成フェーズ143が実行される。一つまたは複数のトレースが新しい衝突またはトレースによって影響されている場合、場合によってはあり得るトレース変更フェーズ144が、続いて実行される。これらのフェーズは、図4および5に詳細に示されている。
次の段階145によって、前の段階またはフェーズによって影響されたデータが更新されていることを保証することが可能になる。詳細には、パーティクルおよび/またはトレースのデータが重要である。計算フェーズは、段階146で終了する。
変形実施例では、段階141のテストに続いて、処理中のパーティクルが場合によってはあり得る新規のパーティクルまたは新規のエミッタを生成するかどうか確認することを可能にするテスト147が実行される。このテストがポジティブならば、そのとき段階148によりこのパーティクルの生成に応じてエミッタデータを更新することが可能になる。そうでなければ、段階145は、関係するパーティクルデータを更新するために実行される。段階142のオブジェクトとの衝突テストの結果がポジティブである場合、テスト147が同様に実行される。
図3は、物理的パラメータのインテグレート、ならびにシーンで展開されるイベントの結果として生じるテクスチャの生成および/または適合のフェーズ150のフェーズ段階をより詳細に示している。段階151では、物理的パラメータインテグレータ6は、適用可能なトレースデータ、オブジェクトデータ、およびグラフィックエフェクトデータを受ける。
インテグレータは段階152で、例えばペンキの剥げ、腐食(金属の場合)、焼け焦げ、燃焼、多孔性材料の場合のトレースの停止、吸収されない流出のような、適切なオブジェクトデータおよびトレースデータに応じて、受けたデータに対応するグラフィックエフェクトを実行する。段階153によって、一つまたは複数の別のトレースを考慮すべきかどうかを確認することが可能になる。考慮すべきであれば、トレース混合モジュール7は、複数のトレースに共通のゾーンについてトレースのパラメータの共通化を実行する。
場合によってはあり得るユーザデータは、段階155で考慮される。最後に、すべての反復が実行されると、物理的パラメータはインテグレータ6によってインテグレートされ、オブジェクトのテクスチャを生成および/または変更する。
既に言及したように、フェーズ143は図4および5に詳細に示されており、図4については段階200〜250、図5については段階300〜350である。
図4では、各アクティブパーティクルについて(段階200)、トレーサモジュール5は、パーティクルのタイプに応じて適用すべき規則選択を実行する。規則によって、生成されるトレース上で、また最終的にはこのパーティクルと相互作用の関係にあるオブジェクトについて得られるテクスチャ上で、関係するパーティクルが有するであろう影響または物理的作用のタイプを決定することが可能になる。段階230で、オブジェクトのパラメータに応じて規則が評価される。240では、適用された規則に応じて、トレースが生成または変更される。段階220でのテストによって、他の規則が適用されるかどうかを確認することが可能になる。
図5ではトレースの各変更規則について(段階300)、トレーサモジュール5は、規則によって影響されるパーティクルの選択を実行する。段階330では、オブジェクトおよびパーティクルのパラメータに応じて規則が評価される。340では、適用された規則に応じて、トレースが生成または変更される。段階320でのテストによって、他のパーティクルが適用されるかどうかを確認することが可能になる。
変形実施例および他の実施態様
前記の説明では、本発明によるシステムおよび方法は、一つまたは複数のオブジェクトのレンダリングを作成、または変更するユーザ用の編集ツールに適応された作業環境において提示されている。
変形実施例では、本発明によるシステムおよび方法は、あらかじめ設定された物理的パラメータからの、または例えば中間結果に応じてシステム自体によって計算可能なオブジェクトレンダリングを生成するために、自律モードで使用される。そのような実施例は、有利にはビデオゲームまたはフィルム、詳細にはレンダリングまたはテクスチャがプロシージャルテクスチャ生成エンジンによって生成されるゲームまたはフィルムのために使用される。本明細書に参照として取り入れた文献国際公開第2012/014057号には、そのようなレンダリングシステムおよび方法の例が記載されている。
本発明によるシステムおよび方法によって、シーンの環境と同様に、オブジェクト自体に固有の技術的ファクタ(物理的、化学的、熱力学的など)を考慮して、オブジェクトのレンダリングを生成、および/または変更することができる。
例えば、オブジェクトに腐食作用を生成するために、エミッタは腐食に関するパラメータと一緒にパラメータ化されたパーティクルを放出することができる。これらの物理的パラメータの中で(色のデータ以外)、放出されたパーティクルに関するオブジェクトの挙動、すなわち異なる物理的エレメントの間の相互作用により、例えば、プラスチックのような材料は腐食作用に反応せず、鋼は腐食ゾーンを発展させ、銅は酸化することなどを決定することが可能になる。
複数の実施態様によると、いくつかのパラメータを、パラメータ化されたパーティクルに、またはオブジェクトに、または環境に、さらにはグラフィックエフェクトに割り当てることができる。パラメータ配分またはアーキテクチャはまた、比較可能なレンダリングを生成するために変更することができる。
本発明によるシステムおよび方法の別の使用例では、オブジェクトに対して放出されるパーティクルは、例えば、熱エネルギーまたは熱データ、圧力データなどのように、非測色パラメータだけを含む。
エミッタが水を放出する実施例では、複数の異なる材料を含むターゲットオブジェクトは、トレースがその上で展開する材料に従って異なる反応モードを示すことができる。トレースは、最終テクスチャがターゲットの様々な材料のパラメータを考慮するように異なることができ、グラフィックエフェクトも同様に異なることができる。
別の実施例では、熱いパーティクルがマルチ材料体に発出される。トレースによって、オブジェクトの表面上にある種の温度「マッピング」を作成することが可能になる。グラフィックエフェクトが適用されるこの「マッピング」によって、様々な材料を考慮した最終テクスチャを作製することが可能になる。
下記の表1は、前記の実施例で使用可能なパラメータの例を示す。

テンポラリバックアップによって有利には、プロセスを後ろに戻り、多数の先行している状態の一つを再発見することが可能である。それはまた、一つまたはいくつかのパラメータだけを変更して、変更されていない他のパラメータを用いて、こうしてすべてのデータを再度パラメータ化する必要を回避して、プロセスを再度作成することを可能にすることができる。これによって、例えばいくつかのパラメータだけを変更して得られる結果を簡単かつ迅速に比較することが可能になる。
例えば、プロセスの途中で先に放出される一つまたは複数のパーティクルのために、パーティクルの特徴(例えば色、サイズ、硬度、温度など)を変更することができる。
図面および前記の説明は、本発明を表示するものであるが、何ら限定するものではない。
請求項における参照番号は、いかなる限定的な性格も持たない。「含む」および「備える」という語は、請求項に示されたエレメント以外の他のエレメントの存在を排除するものではない。一つのエレメントの前にある「一つ」という語は、そのようなエレメントの複数の存在を排除するものではない。さらに、前述のシステムおよび方法は、各段階で、有利にはマルチカナル(multi−canal)で、すなわち複数のテクスチャ(拡散、法線など)を処理して作動する。
2 マイクロプロセッサ
3 命令メモリ
4 アニメーションのシミュレーションモジュール
5 トレーサモジュール
6 物理的パラメータインテグレータ
7 トレース混合モジュール
8 ユーザ入力
10 バス
11 エミッタメモリエレメント
12 パーティクルメモリエレメント
13 ターゲットオブジェクトデータエレメント
14 トレースデータエレメント
15 グラフィックエフェクトデータエレメント
16 グローバルパラメータのエレメント
17 ターゲットオブジェクトテクスチャデータエレメント
仏国特許発明第2681967号明細書 欧州特許出願公開第0884694号明細書 国際公開第2008/066880号 国際公開第2012/154258号 米国特許第7557807号明細書



  1. パーティクルエンジンによって放出されたパーティクルからのオブジェクトについてのプロシージャルテクスチャ生成システムであって、
    ‐パーティクルエミッタデータ(11)へのアクセス、
    ‐発出されたパーティクルデータ(12)へのアクセス、
    ‐アーキテクチャパラメータおよびプロシージャルテクスチャによって決定されるターゲットオブジェクトデータ(13)へのアクセス、
    ‐トレースデータ(14)へのアクセス、
    ‐グラフィックエフェクトデータ(15)へのアクセス、
    ‐マイクロプロセッサ(2)およびコマンド命令(3)、
    ‐パーティクルエミッタデータおよび発出されたパーティクルデータを用いて備えられた各パーティクルについての、発出および移動シミュレーションを実行するために備えられたアニメーションのシミュレーションモジュール(4)、
    ‐このオブジェクトの表面の、一つまたは複数の物理的および/または化学的変更を生じさせるパラメータ化されたトレースを生成し、その結果そのパラメータの少なくとも一つ、詳細には視覚特性が変更されるように備えられたトレーサモジュール(5)、
    ‐物理的パラメータのインテグレータモジュール(6)であり、
    i)オブジェクトデータ、および得られたトレースデータに応じてグラフィックエフェクトを実行し、
    ii)オブジェクトデータ、およびあらかじめ得られたグラフィックエフェクトを考慮して、前記オブジェクト用の新規のテクスチャアセンブリを生成するインテグレータモジュール、
    を含むテクスチャ生成システム。

  2. トレーサモジュール(5)は、結果として生じるトレースのデータを生成するために規則を適用することができる、規則選択モジュール(51)および実行モジュールを備えることを特徴とする、請求項1に記載のテクスチャ生成システム。

  3. トレーサモジュール(5)は、新規のアクティブパーティクルが相互作用するトレースを変更するために備えられたトレース混合サブモジュール(7)を含むことを特徴とする、請求項1または2に記載のテクスチャ生成システム。

  4. 一つまたは複数のパラメータが変更されたオブジェクトのテクスチャアセンブリを新たに生成することを可能にするデータを保存するために、またはあらかじめ生成されたテクスチャアセンブリを新たに得るために備えられた、テンポラリバックアップモジュール(9)をさらに備える、請求項1〜3のいずれか一つに記載のテクスチャ生成システム。

  5. システムは、シミュレーションモジュールから出力されたデータに影響を与えることができるユーザデータ入力モジュール(8)をさらに備えることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一つに記載のテクスチャ生成システム。

  6. システムは、複数の発出されたパーティクルおよび/またはグローバルパラメータの影響ゾーン内に存在する少なくとも一つのオブジェクトに作用することができるグローバルパラメータデータ(16)へのアクセスをさらに含むことを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一つに記載のテクスチャ生成システム。

  7. パーティクルエミッタによって発出されたパーティクルからのオブジェクトでのプロシージャルテクスチャ生成方法であって、下記の:
    ‐アニメーションのシミュレーションモジュール(4)が、少なくとも一つのパーティクルエミッタのデータ、エミッタによる発出用のパーティクルデータ、前記の発出されたパーティクルのインパクトを受けることがありアーキテクチャパラメータおよびプロシージャルテクスチャによって決定された少なくとも一つのターゲットオブジェクトのデータを受け、かつエミッタデータおよびパーティクルデータに応じて発出されるパーティクルの各々についての軌跡を決定する段階、
    ‐ターゲットオブジェクトと衝突する各パーティクルについて、トレーサモジュール(5)が、オブジェクトデータおよびパーティクルデータに応じて前記オブジェクトの表面上の少なくとも一つのトレースのためのデータを生成する段階、
    ‐物理的パラメータのインテグレータモジュール(6)が、オブジェクトデータおよびトレースデータに応じてグラフィックエフェクトを実行する段階、
    ‐パーティクルの少なくとも一つのインパクトを受ける各オブジェクトについて、物理的パラメータのインテグレータモジュール(6)が、オブジェクトデータおよびあらかじめ得られたグラフィックエフェクトを考慮する新規のテクスチャアセンブリを生成する段階、
    を含む、プロシージャルテクスチャ生成方法。

  8. インテグレータモジュール(6)が、オブジェクトデータおよびトレースデータに応じてグラフィックエフェクトを実行して、新規のアセンブリのテクスチャを生成することを特徴とする、請求項7に記載のテクスチャ生成方法。

  9. 各アクティブパーティクルについて、規則選択モジュール(51)が適用すべき規則の選択を実行し、規則実行モジュール(52)はターゲットオブジェクトのパラメータに応じて前記規則の評価を実行し、それによって、結果として生じるトレースデータを生成することを特徴とする、請求項7または8に記載のテクスチャ生成方法。

  10. 各トレース変更規則について、パーティクル選択モジュールは適用すべき規則によって影響されるパーティクルの選択を実行し、規則実行モジュール(52)はパーティクルパラメータおよびターゲットオブジェクトに応じて前記規則の評価を実行し、結果として生じるトレースデータを生成することを特徴とする、請求項7または8に記載のテクスチャ生成方法。

 

 

Patent trol of patentswamp
類似の特許
本発明は、画像データを立体視表示するための装置及び方法に関し、特に内視鏡を用いて実施される低侵襲手術において画像情報を三次元表示するための装置及び方法に関する。まず内視鏡の手術領域が、センサ装置によって三次元的に検出される。センサによって取得された3Dデータから立体視画像データが作成され、適当な表示装置上に可視化される。
本開示は、タイルベースのレンダリングを実行するグラフィックスシステム内でイントラフレームタイムスタンプをサポートする技法を説明する。イントラフレームタイムスタンプをサポートする技法は、グラフィックスフレームに関するタイルベースのレンダリングを実行している間にグラフィックス処理ユニット(GPU)によって生成される複数のビンごとのタイムスタンプ値に基づいて時点を示すタイムスタンプ値を生成することを含むことができる。タイムスタンプ値は、複数のビンごとのタイムスタンプ値のうちの少なくとも2つの関数とすることができる。タイムスタンプ値は、中央処理装置(CPU)、GPU、別のプロセッサ、またはその任意の組合せによって生成され得る。イントラフレームタイムスタンプ要求に関するタイムスタンプ値を生成するのにビンごとのタイムスタンプ値を使用することによって、イントラフレームタイムスタンプが、タイルベースのレンダリングを実行するグラフィックスシステムによってサポートされ得る。
物理的環境のテクスチャ共有型世界モデルを提示することに関する実施形態を開示する。一実施形態は、物理的環境の地理的配置のクラウドソースの構造データアイテムを受け取ることを含む。構造データアイテムを一緒にまとめて、3D空間共有型世界モデルを生成する。地理的配置のクラウドソースのテクスチャデータアイテムも受信され、このテクスチャデータアイテムはタイムスタンプ付きの画像又はビデオを含む。時間フィルタパラメータのユーザ入力を使用して、テクスチャデータアイテムを時間的にフィルタする。時間的にフィルタされたテクスチャデータアイテムが3D空間共有型世界モデルの表面に適用されて、物理的環境のテクスチャ共有型世界モデルを生成する。テクスチャ共有型世界モデルはその後、ディスプレイデバイスによる表示用に提供される。
光源によって照らされ、関連付けられた深度情報及びテクスチャ情報を有する3D画像を向上させる装置が、複数の表面メッシュセクションを有する表面メッシュを深度情報から生成することを含む。複数の表面メッシュセクションに対応する複数のテクスチャセクションが、テクスチャ情報から決定される。複数のテクスチャセクションが、それらの色彩強度に基づいてランク付けされ、1または複数の光源の特性が、ランク付けされた複数のテクスチャセクションの色彩強度を変更すべく調節され、それにより、向上された画像を生成する。
本発明は、その形状が人間の顔の複数の画像に基づいて変更可能な3次元の顔モデルを生成する方法に関する。方法は、顔テンプレートを生成するステップと、人間の顔の見本から形状を取得するステップと、変更されたテンプレートの形状が顔見本の形状に対応するように、人間の顔の各見本に対してテンプレートの形状を繰り返し変更し、初期テンプレートと変更されたテンプレートとの間の変形を決定するステップと、人間の顔の各見本に対して、テンプレートの形状と初期テンプレートと変更されたテンプレートとの間の形状の変更との一次結合として顔モデルを生成するステップとを包含するステップを含む。本発明は、また、前記変形可能なモデルから人間の顔の3次元画像を生成するように人間の顔の画像を処理する方法に関する。
【課題】実オブジェクトを表す3Dモデル化オブジェクトを設計するための改善されたソリューションを提供する。
【解決手段】実オブジェクトを表す3Dモデル化オブジェクトを設計するためのコンピュータに実施される方法であって、実オブジェクトを表す3Dメッシュ、テクスチャリング画像および3Dメッシュの頂点とテクスチャリング画像の画素との間のマッピングを提供するステップS10と、予め定められた離散的マルコフ確率場最適化方式によって確率P(L(V))を最大化するステップS20と、3Dメッシュおよび3Dメッシュの頂点のテクスチャ座標と関連する画素シフトを、エネルギーのマルコフ確率場と、テクスチャリング画像、マッピングおよび最大化するステップの結果に従って、3DメッシュをテクスチャリングするステップS50を含む。
【選択図】図3
【課題】生体細胞の細胞構造をディスプレイするシステム及び方法の提供。
【解決手段】生体細胞の複数の細胞構造が記憶され、そしてこの複数の細胞構造の各々の細胞構造に関して、1つ以上の染料色が記憶され、選択された細胞構造が、インプットデバイスから受信され、選択された細胞構造の1つ以上の染料色が読み出され、選択された細胞構造の1つ以上の染料色がディスプレイされ、選択された染料色は、インプットデバイスから受信され、選択された細胞構造が、例示的な細胞画像中で選択された染料色でディスプレイされ、更に生体細胞の三次元画像が記憶され、前記三次元画像は、タッチスクリーンを備えるディスプレイ上にディスプレイされ、ムーブメント選択は、タッチスクリーンから受信され、前記三次元画像は、ムーブメント選択によってディスプレイ上にディスプレイされる様に構成されているプロセッサー。
【選択図】なし
【課題】 テクスチャ処理方法及びその装置を提供する。
【解決手段】 テクスチャ処理装置においてテクスチャを構成するテクセルが、所定ブロック単位に圧縮された圧縮テクセルブロックを圧縮解除する場合、圧縮解除過程を分割し、圧縮テクセルブロック全体ではない一部についてだけ圧縮解除過程を完了するテクスチャ処理方法及びその装置である。
【選択図】 図3
【課題】オブジェクトの画像からオブジェクトの3Dモデルのテクスチャマップを作成するための方法および装置を提供する。
【解決手段】現実世界のオブジェクトの3Dモデルのテクスチャマップを生成するためのシステムは、カメラ、およびカメラの視野の反射面を含む。反射面は、ターゲットオブジェクトの1または複数の反射面がカメラに映るように位置付けされる。カメラはターゲットオブジェクトのダイレクト画像、および反射面からの反射画像をキャプチャする。画像プロセッサデバイスは、反射ビューの歪みを検出することにより、キャプチャされた画像において、ターゲットオブジェクトのダイレクト画像から反射ビュー/画像を分離する。画像プロセッサは、反射ビューにおいて歪みを低減し、ターゲットオブジェクトの3D空間の特性および反射ビューに基づいたテクスチャマップを生成する。
【選択図】図1
【課題】 テクスチャを処理する方法及びその装置を提供すること。【解決手段】 テクスチャの周波数情報により、テクスチャフィルタリングに利用されるテクセル個数を調節し、テクスチャを処理する方法及びその装置である。【選択図】 図3
To top