JP2003115047A - Device for generating and displaying highly accurate image - Google Patents

Device for generating and displaying highly accurate image

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JP2003115047A
JP2003115047A JP2001084244A JP2001084244A JP2003115047A JP 2003115047 A JP2003115047 A JP 2003115047A JP 2001084244 A JP2001084244 A JP 2001084244A JP 2001084244 A JP2001084244 A JP 2001084244A JP 2003115047 A JP2003115047 A JP 2003115047A
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Japan
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image
display device
definition
generation
buffer
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Application number
JP2001084244A
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Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Nakajima
正之 中嶋
Naoki Hashimoto
直己 橋本
Ichiro Kawakami
一郎 川上
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Keisoku Giken Co Ltd
Original Assignee
Keisoku Giken Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently present highly accurate images by dispersing the image generating load of individual PCs in a highly accurate image generating/ displaying device obtained by combining two or more inexpensive PCs and display devices of low resolution in a computer graphics application field. SOLUTION: A PC connected to a display device out of PCs constituting an image generating PC cluster 100 is provided with a buffer synchronizing substrate 10B and a PC not connected to the display device is provided with a slave synchronizing substrate 10S. Thus a highly accurate image is generated and displayed by dispersing the load of generated images by using a digital image link 120.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、コンピュータによ
り画像を生成するコンピュータグラフィックスの分野に
おいて、複数のコンピュータに画像の生成に係わる負荷
を分散させた高精細画像生成表示装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-definition image generation / display apparatus in which the load related to image generation is distributed to a plurality of computers in the field of computer graphics in which images are generated by a computer.

【0002】[0002]

【従来の技術】パーソナルコンピュータの著しい性能向
上と低価格化に伴い、スーパーコンピュータに匹敵する
演算性能を有するPCクラスタの産業応用が始まってい
るが、PCクラスタの有する、優れた演算能力に対応し
た高精細画像生成表示装置については、画像生成能力や
高精細に対する要求から専用のグラフィックワークステ
ーションや大型プロジェクタを使用せざるを得ず、優れ
た画像生成能力と高精細大画面に柔軟に対応できる画像
生成表示装置として、PCクラスタによる高精細画像生
成表示装置の試みも行われている。
2. Description of the Related Art With the remarkable improvement in performance and cost reduction of personal computers, industrial application of PC clusters having a computing performance comparable to that of supercomputers has begun. For high-definition image generation and display devices, it is unavoidable to use a dedicated graphic workstation or large projector due to the demand for image generation capability and high definition, and it is possible to flexibly handle images with excellent image generation capability and high-definition large screens. A high-definition image generation / display device using a PC cluster has also been attempted as a generation / display device.

【0003】以下図面を参照しながら従来のPCクラス
タによる高精細画像生成表示装置の一例について説明す
る。
An example of a conventional high-definition image generation / display apparatus using a PC cluster will be described below with reference to the drawings.

【0004】図8はPCクラスタによる高精細画像生成
表示装置の構成例を示すものである。高精細表示装置1
11は、複数の表示エリア112により構成されてい
る。表示エリア112はXGA(1024×768画
素)解像度のプロジェクタ110により高精細表示装置
111の背面から4列×2段の画像を投影し、複数の表
示エリアが合成され一体化した4096×1536画素
の高精細画像として被験者113に呈示される。
FIG. 8 shows an example of the structure of a high-definition image generating and displaying apparatus using a PC cluster. High-definition display device 1
Reference numeral 11 is composed of a plurality of display areas 112. The display area 112 is an image of 4 columns × 2 stages projected from the rear surface of the high-definition display device 111 by the projector 110 having XGA (1024 × 768 pixels) resolution, and a plurality of display areas are combined and integrated into 4096 × 1536 pixels. It is presented to the subject 113 as a high-definition image.

【0005】プロジェクタ110は画像生成用PCクラ
スタ100の個々のPC(Personal Comp
uter)に接続され、画像生成用PCクラスタ100
の個々のPCはLANなどの通信手段とPCクラスタと
して協調動作する制御手段により画像を生成し高精細表
示装置111に表示する。また、画像生成用PCクラス
タ100はLAN・WAN・インターネットなどにより
外部のPCクラスタ101、102等に接続され、画像
生成に必要な演算を分担しながら協調して動作を行う。
The projector 110 is an individual PC (Personal Comp) of the PC cluster 100 for image generation.
computer cluster 100 for image generation
Each individual PC generates an image by the communication means such as a LAN and the control means that cooperates as a PC cluster to display the image on the high-definition display device 111. Further, the image generation PC cluster 100 is connected to the external PC clusters 101, 102, etc. by LAN / WAN / Internet, etc., and cooperates while sharing the calculation required for image generation.

【0006】この構成では被験者113に呈示される高
精細画像は画像生成PCクラスタ110での個々のPC
による画像生成能力の最大遅延時間に拘束され、個々の
表示エリア毎の描画遅延が被験者113に対して違和感
や不快感を与えることから、個々の表示エリアでの描画
遅延を軽減するために各種の提案が行われており、一つ
の例としては米国プリンストン大学でのA Scala
ble Display Wall(http://w
ww.cs.princeton.edu/omini
media/)では生成するCG(ComputerG
raphics)画像の複雑さをSort First手法
によりあらかじめ計算し、個々のXGA解像度のプロジ
ェクタ110に接続されたPCが本来生成すべき画像を
仮想記憶領域上でタイル状に領域分割して他のPCクラ
スタで分割描画し、高速LANにより伝送することで高
精細画像の画像生成能力の低下を防ぐ手法が提案されて
いる。
In this configuration, the high-definition image presented to the subject 113 is the individual PC in the image generation PC cluster 110.
Because the maximum delay time of the image generation capability due to, the drawing delay for each display area gives the subject 113 a feeling of discomfort or discomfort, various drawing delays are reduced in order to reduce the drawing delay in each display area. Proposals have been made, and one example is Ascala at Princeton University in the United States.
ble Display Wall (http: // w
ww. cs. Princeton. edu / omini
CG (ComputerG) generated in media /)
The complexity of the image is calculated in advance by the Sort First method, and the image that should be originally generated by the PC connected to the projector 110 of each XGA resolution is divided into tiles in the virtual storage area, and another PC cluster is created. There has been proposed a method of preventing the deterioration of the image generation capability of a high-definition image by dividing and drawing with and transmitting by a high-speed LAN.

【0007】しかしながら、この手法による高精細画像
は、あらかじめ描画すべき描画オブジェクト全体の複雑
さが判明しておかなければ最適な画像生成の負荷分散が
期待できないことから、奥行きのある複雑な3次元ステ
レオ画像等では、被験者113が急激な視点移動を行っ
た場合、リアルタイムな画像を生成して表示するには視
点移動先の描画エリアでの視点方向変化に伴う描画オブ
ジェクトの三次元位置関係の再計算結果からあらためて
描画オブジェクトの描画に伴う複雑さを再度判定して他
のPCクラスタでの負荷分散の最適化が頻繁に発生する
ことから、結果として被験者へのリアルタイムな画像呈
示が行えない問題がある。
However, in a high-definition image obtained by this method, optimal load distribution of image generation cannot be expected unless the complexity of the entire drawing object to be drawn is known in advance, so that a complicated three-dimensional image with depth is obtained. In the case of a stereo image or the like, when the subject 113 suddenly moves the viewpoint, in order to generate and display a real-time image, the three-dimensional positional relationship of the drawing object is changed in accordance with the change in the viewpoint direction in the drawing area of the viewpoint movement destination. Since the complexity associated with the drawing of the drawing object is determined again from the calculation result and the optimization of the load distribution frequently occurs in other PC clusters, the result is that the subject cannot be presented in real time. is there.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点に
鑑み、画像生成用PCクラスタ100に呈示画像と描画
画像の同期及び描画画像のバッファリングの手段を付与
することにより、効率的な画像生成が行える高精細画像
生成表示装置を提供することを目的とする。
In view of the above problems, the present invention provides an efficient image by providing the image generating PC cluster 100 with means for synchronizing the presented image and the drawn image and buffering the drawn image. An object of the present invention is to provide a high-definition image generating / displaying device capable of generating.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、被験者に呈示される画像と、個々のPCに
よる描画画像間のタイミングを効率的に調整しバッファ
リングする手段と、LANなどの通信手段を用いずに個
々のPC間の描画画像を伝送する手段と、個々のPC間
で担当すべき描画領域を効率的に分担し補完しあうため
の情報を伝達する手段とを有した画像同期基板とその制
御手段により効率的な画像生成用PCクラスタを提供す
るものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides means for efficiently adjusting and buffering the timing between images presented to a subject and images drawn by individual PCs, and a LAN. There is a means for transmitting a drawing image between individual PCs without using a communication means such as the above, and a means for transmitting information for efficiently sharing and complementing the drawing area to be in charge between the individual PCs. The image synchronizing board and its control means provide an efficient image generating PC cluster.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下本発明の一実施例について、
図面を参照しながら説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below.
A description will be given with reference to the drawings.

【0011】図10において、高精細表示装置111は
複数のプロジェクタ110により個々に投影された画像
領域112により構成され、被験者114は視点検出用
位置センサ113と3次元ステレオ映像観察用の液晶シ
ャッタ115により図5に示すように右眼画像と左眼画
像を交互に観察する。なお、プロジェクタ110はCG
画像を表示できる装置であればよくCRTや液晶ディス
プレーなどの表示装置に置き換えても同様な効果が得ら
れる。
In FIG. 10, a high-definition display device 111 is composed of image regions 112 individually projected by a plurality of projectors 110, and a subject 114 is a viewpoint detecting position sensor 113 and a liquid crystal shutter 115 for observing a three-dimensional stereo image. Thus, the right eye image and the left eye image are alternately observed as shown in FIG. The projector 110 is a CG
Any device that can display an image may be used and the same effect can be obtained even if the device is replaced with a display device such as a CRT or a liquid crystal display.

【0012】この液晶シャッタ115は液晶シャッタ同
期信号発生器116により図5にしめす表示システムマ
スタ垂直同期信号50と表示システムマスタ水平同期信
号51と液晶シャッタ右眼画像同期信号52と液晶シャ
ッタ左眼画像同期信号53を生成し、図1にしめす表示
装置画像同期回路16により個々の描画領域の表示装置
に画像を出力するバッファ同期基板10Bに送出する。
図5に示すように液晶シャッタの右眼画像・左眼画像は
垂直同期信号50毎に交互に切り替わり、画像生成表示
装置が同期して視差画像を表示することにより3次元ス
テレオ画像として被験者に呈示され、被験者に違和感の
無い連続した3次元ステレオ画像として毎秒20〜30
画面の視差画像生成能力が要求されている。
The liquid crystal shutter 115 includes a display system master vertical sync signal 50, a display system master horizontal sync signal 51, a liquid crystal shutter right eye image sync signal 52, and a liquid crystal shutter left eye image shown in FIG. 5 by a liquid crystal shutter sync signal generator 116. The synchronizing signal 53 is generated and sent to the buffer synchronizing board 10B which outputs the image to the display device of each drawing area by the display device image synchronizing circuit 16 shown in FIG.
As shown in FIG. 5, the right-eye image and the left-eye image of the liquid crystal shutter are alternately switched for each vertical synchronization signal 50, and the parallax image is synchronously displayed by the image generation / display device to be presented to the subject as a three-dimensional stereo image. 20 to 30 seconds per second as a continuous three-dimensional stereo image that the subject does not feel uncomfortable.
A parallax image generation capability of the screen is required.

【0013】被験者113には視点位置検出装置114
が取り付けられ被験者の注視している画像表示システム
内の画素位置情報が表示システム制御マスタPC35に
接続され、該表示システム制御マスタPCは画面生成用
PCクラスタ100を構成する個々のPCに対して被験
者の注視画素位置情報を当該クラスタ内のLAN等の通
信手段により伝達する。
The subject 113 has a viewpoint position detecting device 114.
The pixel position information in the image display system to which the subject is attached is connected to the display system control master PC 35, and the display system control master PC subjects the individual PCs constituting the screen generation PC cluster 100 to the subject. The gaze pixel position information is transmitted by communication means such as LAN in the cluster.

【0014】この被験者の注視画素位置情報により個々
のPCは担当領域のCG画像を順次生成してゆくが、個
々のPCに内蔵されたグラフィック基板の生成する画像
同期信号は図4に示すようにマスタ同期信号50・51
とは同期関係は無く、かつ、生成すべき画像により画像
生成に要する時間も異なってしまうために、被験者に違
和感を与えない円滑な画像表示を行うには個々のPCに
よる画像生成時間差による遅延を最小限にとどめると同
時にマスタ画像同期信号との同期を保持しながら高精細
表示装置111全体の画像が呈示されることが望まし
い。
Each PC sequentially generates a CG image of its area according to the subject's gaze pixel position information, but the image synchronization signal generated by the graphic board incorporated in each PC is as shown in FIG. Master sync signal 50/51
Since there is no synchronization relationship with, and the time required for image generation differs depending on the image to be generated, in order to perform smooth image display that does not give the subject a feeling of discomfort, a delay due to the image generation time difference between individual PCs is required. It is desirable to present the image of the entire high-definition display device 111 while keeping it to the minimum and maintaining the synchronization with the master image synchronization signal.

【0015】本発明では図1にしめすバッファ同期基板
により個々のPCによる画像生成時間の差及び画像同期
信号の差を吸収すると手段を設けると共に、個々のPC
による画像生成負荷の急変にたいしてもデジタル画像イ
ンターフェースによる画像データリンク手段と当該基板
間での画像データ制御情報を伝達する手段を設けること
により、従来技術より効率的な高精細画像生成表示装置
とするものである。
In the present invention, a means is provided for absorbing the difference in the image generation time and the difference in the image synchronizing signals by the individual PCs by the buffer synchronizing board shown in FIG.
In order to provide a high-definition image generating and displaying apparatus more efficient than the prior art by providing an image data linking means by a digital image interface and means for transmitting image data control information between the substrates even in spite of a sudden change in the image generating load due to Is.

【0016】バッファ同期基板10Bは複数のデジタル
画像リンク手段17R・17Tを有しており17Rはレ
シーバ、17Tはトランシーバとなっており、この17
R・17Tをペアとして構成することによりデジタル画
像を複数の装置に分配できる。このデジタル画像リンク
についてはDigital Display Work
ing Group(http://www.ddw
g.org)により提唱されているDigital V
isual Interface規格を一つの実施例と
して説明するが、これ以外のデジタル画像リンク手段を
用いても同様な効果が得られる。
The buffer synchronization board 10B has a plurality of digital image linking means 17R and 17T, 17R being a receiver and 17T being a transceiver.
By configuring the R.17T as a pair, the digital image can be distributed to a plurality of devices. See the Digital Display Work for this digital image link.
ing Group (http: //www.ddw
g. Digital V proposed by org)
Although the explanation will be made by using the interface standard as one embodiment, the same effect can be obtained by using other digital image linking means.

【0017】このデジタル画像リンク手段では垂直同期
信号60・水平同期信号61・データ有効区間信号62
とが図2にしめす位相同期関係を持っており、デジタル
画像データは図3にしめすデータ搬送クロック63とデ
ータ有効区間信号62及び水平同期信号61との位相同
期関係によりRGB各8ビットのシリアルデータとして
転送されている。なお、デジタル画像リンク手段17R
には垂直同期信号60によりリセットされる水平同期信
号61のカウンタと、水平同期信号の立ち上がり毎にリ
セットされ、デジタル画像リンクのデータ搬送クロック
63のカウンタが付随しておりデジタル画像リンクによ
り伝達されてくる画像データの画素位置が特定できるこ
手段を有している。
In this digital image linking means, a vertical synchronizing signal 60, a horizontal synchronizing signal 61, and a data valid section signal 62.
2 have a phase synchronization relationship as shown in FIG. 2, and the digital image data is 8-bit RGB serial data due to the phase synchronization relationship between the data carrier clock 63, the data valid section signal 62 and the horizontal synchronization signal 61 shown in FIG. Have been transferred as. The digital image linking means 17R
A counter for a horizontal synchronizing signal 61 which is reset by the vertical synchronizing signal 60 and a counter for a data carrier clock 63 for the digital image link, which is reset at each rising edge of the horizontal synchronizing signal, are attached to the counter and are transmitted by the digital image link. It has means for specifying the pixel position of the incoming image data.

【0018】ここで、本発明での基板間同期制御手段は
図6にしめす表示装置基準水平同期信号51の水平画素
有効区間内に基板間同期基準クロック70に同期した所
定のビットデータ列によるものであり、1実施例として
のビットデータ列構成を表1・表2にしめす。
Here, the inter-substrate synchronization control means in the present invention uses a predetermined bit data string synchronized with the inter-substrate synchronization reference clock 70 within the horizontal pixel effective section of the display device reference horizontal synchronization signal 51 shown in FIG. Table 1 and Table 2 show bit data string configurations as one embodiment.

【表1】 [Table 1]

【0019】表1での実施例では描画中・L/R指定・
+n画面指定2ビットの計4ビットで状態コードが指定
されており、該当ID番号のPCから送信されているデ
ジタル画像データが描画中ステータス、3次元ステレオ
画像として動作している場合での左眼画像/右眼画像選
択情報と現在表示されている画像にたいしてn番目の表
示すべき画像であるかの識別情報が含まれている。
In the embodiment shown in Table 1, during drawing, L / R designation,
+ N screen designation The status code is designated by 2 bits in total, 4 bits in total, and the left eye in the case where the digital image data transmitted from the PC of the corresponding ID number is in the drawing status and is operating as a three-dimensional stereo image. The image / right-eye image selection information and the identification information as to whether or not the image currently displayed is the n-th image to be displayed are included.

【0020】[0020]

【表2】 [Table 2]

【0021】また、描画領域情報は表2に示すように矩
形領域の画素位置情報をしめしており4ビットのデータ
により、X方向の実画素位置変換テーブルとY方向の実
画素位置変換テーブルの変換アドレスを示している。こ
のX方向とY方向の実画素位置変換テーブルの値は画像
生成用PCクラスター内のLAN等の通信手段を介して
自由に書換え可能であるが1実施例としてXGA表示で
均等に描画領域を分割した場合の変換テーブル例を表3
・表4にしめす。
Further, as shown in Table 2, the drawing area information indicates the pixel position information of the rectangular area, and the conversion of the real pixel position conversion table in the X direction and the real pixel position conversion table in the Y direction is performed by 4-bit data. Indicates the address. The values of the actual pixel position conversion table in the X direction and the Y direction can be freely rewritten through a communication means such as LAN in the image generating PC cluster, but as one embodiment, the drawing area is equally divided in the XGA display. Example of conversion table in case of doing
・ Table 4 shows.

【表3】 [Table 3]

【0022】[0022]

【表4】 [Table 4]

【0023】ここで図1の基板間同期制御回路18には
あらかじめデジタル画像リンク手段によりバッファ同期
基板10Bに接続されている他のPCのID番号及び当
該バッファ同期基板10B固有のID番号が画像生成用
PCクラスタ内のLAN等の通信手段により記憶されて
おり、図6にしめす基板間同期制御信号列の中から後述
する描画を代替するPCからの状態コード及び描画領域
情報を抽出して図1の入力画像選択回路に設定すること
により所定の入力画像バッファに代替描画された画像デ
ータを格納することができる。
Here, in the inter-board synchronization control circuit 18 of FIG. 1, an ID number of another PC previously connected to the buffer synchronization board 10B by digital image linking means and an ID number unique to the buffer synchronization board 10B are generated. 1 is extracted by extracting a status code and drawing area information from a PC which substitutes for drawing, which will be described later, from the inter-board synchronization control signal sequence shown in FIG. By setting it in the input image selection circuit, it is possible to store the alternative drawn image data in a predetermined input image buffer.

【0024】また、描画領域情報には代替描画された矩
形領域の画素位置情報があることから、描画開始ステー
タスが有効となった時点以降で最初に該代替描画領域の
Top−Y座標により決定される水平同期信号カウント
値が同等以上となった時点から画像データ格納が開始さ
れ、描画開始ステータスが無効となった時点以降で水平
同期信号カウント値がBottom―Y座標以上となっ
た時点で画像データ格納が終了し、画像データ格納終了
フラッグが図1の転送画像選択回路13に保持される。
Further, since the drawing area information includes the pixel position information of the rectangular area in which the alternative drawing is performed, it is first determined by the Top-Y coordinate of the alternative drawing area after the drawing start status becomes valid. The image data storage starts when the horizontal sync signal count value becomes equal to or more than the equal value, and the image data starts when the horizontal sync signal count value becomes the Bottom-Y coordinate or more after the drawing start status becomes invalid. The storage is completed and the image data storage completion flag is held in the transfer image selection circuit 13 of FIG.

【0025】なお、基板間同期制御信号の情報に変化が
発生した場合には、バッファ同期基板10BのPCイン
ターフェース19が割り込みを発生させてPC本体に情
報を伝達し、画像生成用PCクラスタ内のLAN等によ
る通信手段を介して表示システム制御マスタPC35に
伝達される。
When the information of the inter-board sync control signal changes, the PC interface 19 of the buffer sync board 10B generates an interrupt to transmit the information to the PC main body, and the PC cluster in the image generation PC cluster It is transmitted to the display system control master PC 35 via a communication means such as a LAN.

【0026】ここで、図9に示しているようにプロジェ
クタ110に接続されているバッファ同期基板を装着し
たPC33自体のグラフィック基板又は回路31のデジ
タル画像出力もバッファ同期基板10Bのデジタル画像
リンク手段に接続されていることから表示システム制御
マスタPC35には、高精細表示装置の個々の表示領域
112に描画すべき画像の描画状態情報が集約され図1
1〜図13に示すようにスレーブ同期基板を装着したP
C34からのデジタル画像リンクを高精細表示装置にお
ける個々の表示領域112に対して被験者113が注視
している表示領域から物理的に離れた領域に接続するこ
とにより画像生成に係わる負荷の分散が行える。
Here, as shown in FIG. 9, the digital image output of the graphic board or the circuit 31 of the PC 33 itself equipped with the buffer synchronizing board connected to the projector 110 is also supplied to the digital image linking means of the buffer synchronizing board 10B. Since the display system control master PC 35 is connected, the drawing state information of the image to be drawn in each display area 112 of the high-definition display device is collected.
P with a slave synchronization board mounted as shown in FIGS.
By connecting the digital image link from C34 to an area that is physically distant from the display area in which the subject 113 is gazing with respect to each display area 112 in the high-definition display device, the load related to image generation can be distributed. .

【0027】図14は負荷分散の効果検証に使用した
5,120×4,096画素のイメージデータであり、
このイメージを縦横4等分して16分割された1,28
0×1,024画素について個別にレンダリングした時
間を表5にしめす。分割された個々の領域の画像の複雑
さによりレンダリング時間は5.528ミリ秒〜95.
570ミリ秒まで分散しており、従来の手法では個々の
領域中の最大遅延時間が表示装置全体の画像更新レート
となってしまう。
FIG. 14 shows image data of 5,120 × 4,096 pixels used for verifying the effect of load distribution.
This image is divided into 4 parts vertically and horizontally and divided into 16 parts 1, 28
Table 5 shows the time of individual rendering for 0 × 1,024 pixels. Depending on the complexity of the image of each divided region, the rendering time is 5.528 ms to 95.ms.
Since it is distributed up to 570 milliseconds, the maximum delay time in each area becomes the image update rate of the entire display device in the conventional method.

【0028】[0028]

【表5】 [Table 5]

【0029】[0029]

【表6】 [Table 6]

【0030】ここで個々の領域の画像生成を行うユニッ
ト間での負荷分散を本発明に係わる画像バッファ同期手
段により負荷分散を行った結果を表7に示しているがレ
ンダリング時間は43.637〜75.397ミリ秒と
なり表示装置全体の画像更新レートを決定する最大遅延
時間についても顕著な改善効果が認められる。さらに、
3次元ステレオ画像としての左右の画像生成についても
図15に示すように、従来手法では1台のPCで特定領
域の左右の画像を生成していたのに対して、最も画像生
成負荷の大きい領域を担当するユニットAの左画像をユ
ニットBが代替生成し、ユニットBが本来画像生成を行
う左右の画像については、画層生成負荷の小さいユニッ
トCとユニットDが代替生成する手段が可能となること
から表7にしめすように従来手法に比して画像生成表示
装置としての顕著な能力向上が認められるものである。
Table 7 shows the results of load distribution by the image buffer synchronizing means according to the present invention regarding the load distribution among the units for generating the image of each area. The rendering time is 43.637-. It is 75.397 milliseconds, and a remarkable improvement effect is recognized also in the maximum delay time that determines the image update rate of the entire display device. further,
As for the left and right image generation as a three-dimensional stereo image, as shown in FIG. 15, in the conventional method, the left and right images of the specific region are generated by one PC, but the region with the largest image generation load is generated. For the left and right images that the unit B substitutes for the left image of the unit A in charge of, and the unit B originally generates the images, the unit C and the unit D with a small layer generation load can generate a substitute image. Therefore, as shown in Table 7, a remarkable improvement in the capability of the image generating and displaying apparatus is recognized as compared with the conventional method.

【0031】[0031]

【表7】 [Table 7]

【0032】また、3次元ステレオ画像として被験者に
違和感を与えない画像更新レートは毎秒20フレーム以
上と言われている。一方、PCで使用されているグラフ
ィック基板又はグラフィック回路の画像送出フレームレ
ートはXGA(1,024×768画素)以下の解像度
であれば毎秒80〜120フレームとなっており画像デ
ータ送出能力は高い。本発明では、このPC側の画像デ
ータ高速送出能力にも着目し基板間同期制御手段による
割り込み発生周期を、バッファ同期基板を装備している
PCが生成する水平同期信号の任意の発生回数により制御
可能とすることで表示装置のフレーム生成期間内に複数
回の画像生成負荷の変動を判断する情報を画像生成クラ
スタ内に生成できることから、被験者の視点移動などに
よる急激な画像生成負荷の急変に対しても迅速に画像生
成負荷の分散を図ることができる。
Further, it is said that the image update rate as a three-dimensional stereo image which does not give the subject a feeling of strangeness is 20 frames per second or more. On the other hand, the image transmission frame rate of the graphic board or the graphic circuit used in the PC is 80 to 120 frames per second at a resolution of XGA (1,024 × 768 pixels) or less, and the image data transmission capability is high. In the present invention, the high-speed image data transmission capability on the PC side is also taken into consideration, and the interrupt generation cycle by the inter-board synchronization control means is equipped with a buffer synchronization board.
By making it possible to control the horizontal sync signal generated by the PC at any number of times, it is possible to generate information in the image generation cluster that determines changes in the image generation load multiple times within the frame generation period of the display device. It is possible to quickly disperse the image generation load even with a sudden change in the image generation load due to movement of the viewpoint.

【0033】また、図16に示すようにプロジェクタ1
10に接続されたバッファ同期基板を有したPC33に
複数のバッファ同期基板を有したPC33を接続してツ
リー状のクラスタ構成を付与し、さらに画像生成能力を
向上させることも可能である。
Further, as shown in FIG. 16, the projector 1
It is also possible to connect a PC 33 having a plurality of buffer synchronization boards to a PC 33 having a buffer synchronization board connected to 10 to provide a tree-shaped cluster configuration and further improve the image generation capability.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明に係わる画像バッファ同期手段
と、PCユニット間同期制御手段を用いることにより3
次元ステレオ画像などに代表されるCG画像を画像生成
負荷の分散を行いながら効率的に生成でき、かつ解像度
の低い画像表示装置を組み合わせて高精細表示装置を構
成することが可能となる。
By using the image buffer synchronizing means according to the present invention and the inter-PC unit synchronizing control means, 3
A CG image typified by a three-dimensional stereo image or the like can be efficiently generated while distributing the image generation load, and a high-definition display device can be configured by combining image display devices with low resolution.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の第1の実施例におけるバッファ同期
基板の構成図
FIG. 1 is a configuration diagram of a buffer synchronization board according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 デジタル画像伝送の基本タイミングの一例FIG. 2 An example of basic timing of digital image transmission

【図3】 図2の詳細タイミングの一例FIG. 3 shows an example of the detailed timing of FIG.

【図4】 本発明での表示装置と個々のPCの描画タイ
ミング関係図
FIG. 4 is a drawing timing relationship diagram of a display device and individual PCs according to the present invention.

【図5】 液晶シャッタによるステレオ画像表示タイミ
ング図
FIG. 5 is a timing chart of stereo image display by a liquid crystal shutter.

【図6】 本発明での基板間同期制御制御信号図FIG. 6 is a control signal diagram of inter-substrate synchronization control in the present invention.

【図7】 本発明での矩形描画領域位置関係図FIG. 7 is a positional relationship diagram of a rectangular drawing area according to the present invention.

【図8】 従来のPCクラスタによる高精細画像生成表
示装置の一例
FIG. 8 is an example of a conventional high-definition image generation / display device using a PC cluster.

【図9】 本発明でのバッファ同期基板間配線系統の1
実施例
FIG. 9 is a wiring system 1 for a buffer synchronous board according to the present invention.
Example

【図10】 本発明の第1の実施例による高精細画像生
成表示装置構成図
FIG. 10 is a block diagram of a high-definition image generating and displaying apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図11】 図10における描画PC間画像データリン
ク配線図
FIG. 11 is an image data link wiring diagram between the drawing PCs in FIG.

【図12】 図10における描画PC間画像データ二次
リンク関係図
FIG. 12 is a relational diagram of image data secondary links between drawing PCs in FIG.

【図13】 図10における描画PC間画像データ三次
リンク関係図
FIG. 13 is a relational diagram of the image data tertiary link between the drawing PCs in FIG.

【図14】 領域分割による負荷分散検討イメージ[Fig. 14] Image of load balancing study by area division

【図15】 3次元ステレオ画像での負荷分散FIG. 15: Load distribution in 3D stereo image

【図16】 負荷分散を強化したクラスタ構成FIG. 16: Cluster configuration with enhanced load balancing

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10B 第1実施例でのバッファ同期基板 10S 第1実施例でのスレーブ同期基板 11 入力画像選択回路 12 入力画像バッファ 13 転送画像選択回路 14L 描画用画像バッファL 14R 描画用画像バッファR 15 画像出力回路 16 表示装置画像同期回路 17T デジタル画像リンクトランシーバ 17R デジタル画像リンクレシーバ 18 基板間同期制御回路 19 PCインターフェース 30 PC 31 PC用グラフィック基板又は回路 32 PC用グラフィック基板又は回路からのデジタル
画像出力 33 バッファ同期基板を装着したPC 34 スレーブ同期基板を装着したPC 35 表示システム制御マスターPC 50 表示システムマスタ垂直同期信号 51 表示システムマスタ水平同期信号 52 液晶シャッタ右眼画像同期信号 53 液晶シャッタ左眼画像同期信号 55 PC―nからの垂直同期信号 56 PC−nからの水平同期信号 60 デジタル画像インターフェース垂直同期信号 61 デジタル画像インターフェース水平同期信号 62 デジタル画像インターフェースデータ区間同期信
号 63 デジタル画像インターフェースデータ搬送クロッ
ク 64 デジタル画像インターフェース画素データ 70 基板間同期信号データ搬送クロック 71 基板間同期信号データ 100 画像生成用PCクラスタ 101 大規模PCクラスタ 102 3次元レンダリングPCクラスタ 103 LAN、WANなどの外部通信ネットワーク 104 補助描画PCクラスタ 110 プロジェクタ 111 高精細表示装置 112 高精細表示装置の個々の表示領域 113 被験者 114 被験者の視点位置検出装置 115 液晶シャッタ 116 液晶シャッタ同期信号発生器 120 本発明に係わるバッファ同期基板・スレーブ同
期基板間の同期信号 121 一次接続デジタル映像信号 122 二次接続デジタル映像信号 123 三次接続デジタル映像信号
10B Buffer synchronization board 10S in the first embodiment Slave synchronization board 11 in the first embodiment Input image selection circuit 12 Input image buffer 13 Transfer image selection circuit 14L Drawing image buffer L 14R Drawing image buffer R 15 Image output circuit 16 Display device Image synchronization circuit 17T Digital image link transceiver 17R Digital image link receiver 18 Inter-board synchronization control circuit 19 PC interface 30 PC 31 PC graphic board or circuit 32 Digital image output from PC graphic board or circuit 33 Buffer sync board PC with mounted slave 35 PC with mounted slave sync board Display system control master PC 50 Display system master vertical sync signal 51 Display system master horizontal sync signal 52 Liquid crystal shutter right eye image sync signal 53 Liquid crystal shutter Left eye image sync signal 55 Vertical sync signal from PC-n 56 Horizontal sync signal from PC-n 60 Digital image interface Vertical sync signal 61 Digital image interface Horizontal sync signal 62 Digital image interface Data section sync signal 63 Digital image Interface data carrier clock 64 Digital image interface Pixel data 70 Inter-substrate sync signal data carrier clock 71 Inter-substrate sync signal data 100 PC cluster for image generation 101 Large-scale PC cluster 102 Three-dimensional rendering PC cluster 103 External communication network such as LAN and WAN 104 auxiliary drawing PC cluster 110 projector 111 high-definition display device 112 individual display areas of high-definition display device 113 subject 114 subject's viewpoint position detection device 115 Crystal shutter 116 crystal shutter synchronization signal generator 120 present between the buffer synchronization substrate-slave synchronization substrate according to the invention the synchronization signal 121 primary connection digital video signal 122 secondary connecting digital video signal 123 cubic connected digital video signal

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 直己 東京都目黒区大岡山2丁目12番1号東京工 業大学内 (72)発明者 川上 一郎 神奈川県横浜市都筑区茅ヶ崎南2丁目12番 2号株式会社計測技術研究所内 Fターム(参考) 5B057 AA20 CC03 CE08 CH02 CH04 CH14 CH18 5B069 AA01 BA03 BB11 DD15 KA02 LA12 5C082 AA34 BA12 BC03 BD07 MM07 MM10    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Naoki Hashimoto             Tokyo Engineering, 2-12-1, Ookayama, Meguro-ku, Tokyo             Inside college (72) Inventor Ichiro Kawakami             2-12 Chigasaki Minami, Tsuzuki-ku, Yokohama-shi, Kanagawa             No.2 Measurement Technology Research Institute F term (reference) 5B057 AA20 CC03 CE08 CH02 CH04                       CH14 CH18                 5B069 AA01 BA03 BB11 DD15 KA02                       LA12                 5C082 AA34 BA12 BC03 BD07 MM07                       MM10

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数のPCからのデジタル画像データリン
ク手段と、該データリンク手段により接続されている他
のPCのID番号・画像生成情報・画像領域情報・代替
すべきシーン番号により構成される基板間同期制御情報
を生成通信する手段と、該データリンク手段からの画像
データを代替すべきシーン番号により指定の画像バッフ
ァに蓄積する手段と、複数の画像表示装置により構成さ
れる高精細表示装置の基準画像同期信号に基づき該画像
データリンクからの代替画像領域の入力が終了した画像
バッファを逐次描画用画像バッファに選択転送する手段
を有した画像バッファ同期手段を装着した画像生成用P
Cクラスタと複数の画像表示装置により構成される高精
細画像生成表示装置。
1. Digital image data linking means from a plurality of PCs, and ID numbers, image generation information, image area information, and scene numbers to be replaced of other PCs connected by the data linking means. High-definition display device composed of a plurality of image display devices, means for generating and communicating inter-board synchronization control information, means for accumulating image data from the data link means in an image buffer designated by a scene number to be substituted P for image generation equipped with image buffer synchronization means having means for selectively transferring the image buffer for which the input of the alternative image area from the image data link is completed to the image buffer for drawing based on the reference image synchronization signal
A high-definition image generation and display device including a C cluster and a plurality of image display devices.
【請求項2】 請求項1記載の高精細画像生成表示装置
において、個々の表示装置に直接接続されないPCは基
板間同期制御信号生成手段と画像転送手段のみを有した
構成とすることを特徴とする高精細画像表示装置。
2. The high-definition image generation display device according to claim 1, wherein the PC not directly connected to each display device has only the inter-substrate synchronization control signal generation means and the image transfer means. High-definition image display device.
【請求項3】 請求項1・2の高精細画像生成表示装置
において、直接表示装置に接続されていないPCの画像
信号を、表示領域が近接しない他の複数の表示装置に接
続されているPCにも副次的に接続する手段を有した高
精細画像生成表示装置。
3. The high-definition image generation display device according to claim 1, wherein the image signal of the PC not directly connected to the display device is connected to a plurality of other display devices whose display areas are not close to each other. A high-definition image generating and displaying apparatus having means for secondary connection.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006177887A (en) * 2004-12-24 2006-07-06 Saki Corp:Kk Visual inspection device for object to be inspected
JP2007503059A (en) * 2003-08-18 2007-02-15 エヌビディア・コーポレーション Adaptive load balancing for multiprocessor graphics processing systems

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007503059A (en) * 2003-08-18 2007-02-15 エヌビディア・コーポレーション Adaptive load balancing for multiprocessor graphics processing systems
JP4691493B2 (en) * 2003-08-18 2011-06-01 エヌヴィディア コーポレイション Adaptive load balancing for multiprocessor graphics processing systems
JP2006177887A (en) * 2004-12-24 2006-07-06 Saki Corp:Kk Visual inspection device for object to be inspected
CN100439862C (en) * 2004-12-24 2008-12-03 株式会社先机 Apparatus for inspecting appearance of inspection piece
US7751611B2 (en) 2004-12-24 2010-07-06 Saki Corporation Apparatus for inspecting appearance of inspection piece
JP4654022B2 (en) * 2004-12-24 2011-03-16 株式会社サキコーポレーション Substrate visual inspection device

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