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2018年11月 8日 (木)

変形する 回転体 画像貼り付け コンピューター・グラフィックス 動画制作 Java と OpenCV3 を使って

[形が変わっていく回転体への画像貼り付け]という制作テーマによる、コンピューター・グラフィックスによる動画制作を行いました。

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1 できたもの

制作作業の結果、できたのが、下記のCG動画です。(ユーチューブ上にアップロードしてあります。)

([CG]は、[コンピューター・グラフィックス]の略)。

下記に記すように、[三角関数]、[対数関数]、[累乗関数]を使用して制作しました。

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仮想の器 No.5, 変形する

この動画の格納先URLは、下記です。

https://youtu.be/6QrSV0rnJjI

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2 使用したコンピューターとソフトウェア

上記の動画を制作するために使用したものは、下記の通りです。

コンピューター

 CPU : Core(TM) i7-7700HQ
 メモリー : 16 GB
 Operating System : Windows 10 Home, 64ビットオペレーティングシステム

OpenCV3

 opencv-3.4.3-vc14_vc15.exe

Java

 jdk-8u181-windows-x64.exe

[opencv3] と [Java] を組み合わせて使用する方法については、下記に発表ずみです。

開発費用ゼロ コンピューターグラフィックスによる動画制作 Java OpenCV3 Eclipse を使って

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3 回転体

上記のCG動画は、[仮想の器]の表面に、あたかも画像が貼り付けられているかのようなイメージとなるように、動画を制作した、というものです。

この[仮想の器]は、

 まず、[回転体]を形成し、
 その後、その[回転体]の上部を、部分的に切除する

と、いうようなイメージで、設定しました。

[回転体]とは、

 平面図形を、直線のまわりに、1回転させて、形成される立体

です。

[ろくろ]を使って、陶器の原型が作られていく様を想像すれば、[回転体]をイメージしやすいと思います。

Figure 1 回転体

F1

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4 回転体の表面を形成

3次元空間中に、器の表面を形成するためには、表面の各部分の座標値(3次元空間中での)を設定する必要があります。

今回の制作作業の対象とする器の基本部分は、[回転体]であるとしたので、下記のように、各z座標ごとに、[回転体]のそのz座標での断面での[半径]を設定すればよい、ということになります。

Figure 2 各z座標ごとに半径を設定

F2

この、各z座標ごとの[半径]を、[log関数(対数関数)]、[pow関数(累乗関数)]、[三角関数]を使用して、算出・設定するようにしました。

[経過時間]を[三角関数]の変数として用いることにより、[回転体]の形が、時間の経過につれて変化していくように、できました。

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