CA2563804A1 - Procede de generation graphique de vecteurs a contours sombres - Google Patents
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- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T11/00—2D [Two Dimensional] image generation
- G06T11/20—Drawing from basic elements, e.g. lines or circles
- G06T11/203—Drawing of straight lines or curves
Abstract
Le domaine de l'invention est celui des bibliothèques graphiques fournissant des fonctions graphiques utilisées pour le tracé d'images symbologiques. Un des domaines d'application privilégiée est la génération d'images symbologiques pour le pilotage des aéronefs. L'objet de l'invention est de proposer un procédé de génération graphique d'un vecteur (V) coloré entouré
d'un contour sombre (H) sur un fond (F) également coloré en un seul tracé, permettant de conserver la fonction d'antialiasing. Le procédé utilise deux lois de mélange différentes dépendant de la position du pixel du vecteur par rapport à l'axe central du vecteur. Ce procédé présente les avantages suivants: on optimise les calculs et on évite les écritures successives dans la mémoire-tampon ; le contour sombre se trace en même temps que le vecteur dont il fait partie intégrante et devient ainsi un état fonctionnel du vecteur ; le procédé prend en compte la priorité des vecteurs entre eux avec une seule logique d'ordonnancement.
d'un contour sombre (H) sur un fond (F) également coloré en un seul tracé, permettant de conserver la fonction d'antialiasing. Le procédé utilise deux lois de mélange différentes dépendant de la position du pixel du vecteur par rapport à l'axe central du vecteur. Ce procédé présente les avantages suivants: on optimise les calculs et on évite les écritures successives dans la mémoire-tampon ; le contour sombre se trace en même temps que le vecteur dont il fait partie intégrante et devient ainsi un état fonctionnel du vecteur ; le procédé prend en compte la priorité des vecteurs entre eux avec une seule logique d'ordonnancement.
Description
PROCEDE DE GENERATION GRAPHIQUE DE VECTEURS A
CONTOURS SOMBRES
Le domaine de l'invention est celui des bibliothèques graphiques foumissant des fonctions graphiques utilisées pour le tracé d'images symbologiques. Un des domaines d'application privilégiée est la génération d'images symbologiques pour le pilotage des aéronefs. Ces images sont notamment utilisées pour la navigation, le pilotage et la gestion des systèmes critiques, comme les contrôles moteurs.
Les images graphiques sont générées sur des écrans matriciels, comme, par exemple, des afficheurs à cristaux liquides. La génération de l'image graphique se fait de la façon suivante : on remplit une mémoire-tampon appelée en terminologie anglo-saxonne frame-buffer avec les différentes symbologies nécessaires à l'image, ces symbologies étant affectées d'un ordre de priorité ; quand toutes les symbologies ont été créées dans la mémoire-tampon, son contenu est alors envoyé à l'afficheur. Ces images graphiques sont générées en temps réel.
Tout symbole graphique linéaire peut se décomposer en segments élémentaires orientés encore appelés vecteurs. Lorsque l'on génère un vecteur V d'une certaine épaisseur d'une première couleur initiale sur un fond d'une seconde couleur initiale, si la couleur des pixels P est soit la couleur du vecteur V soit la couleur du fond F, on obtient, comme indiqué
sur la figure 1 qui représente une partie de l'afficheur, des marches d'escalier dues à la pixellisation. Les pixels du vecteur V sont représentés en gris sur cette figure. Même si la résolution de l'écran est importante, ces marches d'escalier sont vues par l'utilisateur et constituent une gêne visuelle.
Pour atténuer cet effet visuel, on utilise une méthode connue sous le terme anglo-saxon d' antialiasing . On parle également de vecteurs antialiasés pour désigner des vecteurs ayant subi I' antialiasing . Elle consiste à mélanger pour les pixels situés aux frontières du vecteur la couleur du vecteur avec la couleur du fond en appliquant une loi de mélange, fonction d'une loi de transparence dépendant d'un coefficient de transparence A et des couleurs initiales du vecteur et du fond.
CONTOURS SOMBRES
Le domaine de l'invention est celui des bibliothèques graphiques foumissant des fonctions graphiques utilisées pour le tracé d'images symbologiques. Un des domaines d'application privilégiée est la génération d'images symbologiques pour le pilotage des aéronefs. Ces images sont notamment utilisées pour la navigation, le pilotage et la gestion des systèmes critiques, comme les contrôles moteurs.
Les images graphiques sont générées sur des écrans matriciels, comme, par exemple, des afficheurs à cristaux liquides. La génération de l'image graphique se fait de la façon suivante : on remplit une mémoire-tampon appelée en terminologie anglo-saxonne frame-buffer avec les différentes symbologies nécessaires à l'image, ces symbologies étant affectées d'un ordre de priorité ; quand toutes les symbologies ont été créées dans la mémoire-tampon, son contenu est alors envoyé à l'afficheur. Ces images graphiques sont générées en temps réel.
Tout symbole graphique linéaire peut se décomposer en segments élémentaires orientés encore appelés vecteurs. Lorsque l'on génère un vecteur V d'une certaine épaisseur d'une première couleur initiale sur un fond d'une seconde couleur initiale, si la couleur des pixels P est soit la couleur du vecteur V soit la couleur du fond F, on obtient, comme indiqué
sur la figure 1 qui représente une partie de l'afficheur, des marches d'escalier dues à la pixellisation. Les pixels du vecteur V sont représentés en gris sur cette figure. Même si la résolution de l'écran est importante, ces marches d'escalier sont vues par l'utilisateur et constituent une gêne visuelle.
Pour atténuer cet effet visuel, on utilise une méthode connue sous le terme anglo-saxon d' antialiasing . On parle également de vecteurs antialiasés pour désigner des vecteurs ayant subi I' antialiasing . Elle consiste à mélanger pour les pixels situés aux frontières du vecteur la couleur du vecteur avec la couleur du fond en appliquant une loi de mélange, fonction d'une loi de transparence dépendant d'un coefficient de transparence A et des couleurs initiales du vecteur et du fond.
2 La valeur du coefficient A dépend de la distance d du pixel P par rapport à l'axe central O du vecteur comme indiqué sur la figure 2 où les limites théoriques du vecteur sont figurées en pointillés. Ce coefficient est maximal au centre et vaut AMm et diminue progressivement et symétriquement vers zéro quand on s'éloigne de l'axe central dudit vecteur.
A titre d'exemple, la figure 3 représente les variations du coefficient A en fonction de la distance d à l'axe central du vecteur. Généralement, la fonction mathématique représentant A est une gaussienne. On note As le coefficient de transparence d'un pixel P donné.
La couleur d'un pixel est classiquement représentée par un triplet de composantes colorimétriques. Typiquement, ce triplet comprend une composante rouge RD, une composante verte Go et une composante bleue BD. On note dans ce cas RF, GF et BF les composantes colorimétriques de la couleur initiale du fond et RS, Gs et BS les composantes colorimétriques de la couleur initiale du vecteur.
Une loi de mélange possible permettant de déterminer les composantes colorimétriques RD, GD et BD du pixel est alors :
[_AS As,,,x - AS
RD = A .RS + A .RF J
Atax wAX
GD = [_A5 .GS + A~- AS .GF
~x arax Bo = AS BS J+ A~ - AS .BF
Aa,Ax AMAx A titre d'exemple, la figure 4 montre la variation de la composante Ro en fonction de la distance d à l'axe central du vecteur. Les limites verticales en pointillés correspondent aux limites d'application de la loi de mélange LM. Les composantes colorimétriques GD et Bp ont des allures voisines. Après application de la loi de mélange aux pixels, on obtient une figuration du type de celle de la figure 5 qui représente une partie de vecteur V antialiasé sur un fond F. Les pixels Ps appartenant au ceeur du vecteur ont la couleur initiale du vecteur, noire sur la figure 5, les pixels PF
situés loin du vecteur ont la couleur du fond, blanche sur la figure 5, les pixels PB
situés à la frontière du vecteur et du fond ont des couleurs intermédiaires entre celle du vecteur et celle du fond, représentées par des teintes de gris sur la figure 5.
A titre d'exemple, la figure 3 représente les variations du coefficient A en fonction de la distance d à l'axe central du vecteur. Généralement, la fonction mathématique représentant A est une gaussienne. On note As le coefficient de transparence d'un pixel P donné.
La couleur d'un pixel est classiquement représentée par un triplet de composantes colorimétriques. Typiquement, ce triplet comprend une composante rouge RD, une composante verte Go et une composante bleue BD. On note dans ce cas RF, GF et BF les composantes colorimétriques de la couleur initiale du fond et RS, Gs et BS les composantes colorimétriques de la couleur initiale du vecteur.
Une loi de mélange possible permettant de déterminer les composantes colorimétriques RD, GD et BD du pixel est alors :
[_AS As,,,x - AS
RD = A .RS + A .RF J
Atax wAX
GD = [_A5 .GS + A~- AS .GF
~x arax Bo = AS BS J+ A~ - AS .BF
Aa,Ax AMAx A titre d'exemple, la figure 4 montre la variation de la composante Ro en fonction de la distance d à l'axe central du vecteur. Les limites verticales en pointillés correspondent aux limites d'application de la loi de mélange LM. Les composantes colorimétriques GD et Bp ont des allures voisines. Après application de la loi de mélange aux pixels, on obtient une figuration du type de celle de la figure 5 qui représente une partie de vecteur V antialiasé sur un fond F. Les pixels Ps appartenant au ceeur du vecteur ont la couleur initiale du vecteur, noire sur la figure 5, les pixels PF
situés loin du vecteur ont la couleur du fond, blanche sur la figure 5, les pixels PB
situés à la frontière du vecteur et du fond ont des couleurs intermédiaires entre celle du vecteur et celle du fond, représentées par des teintes de gris sur la figure 5.
3 L' antialiasing permet d'atténuer les défauts liés à la pixellisation. Cependant, lorsque le vecteur et le fond ont des couleurs très voisines ou identiques, le vecteur disparaît sur le fond par manque de contraste. Pour certaines applications, les couleurs sont normalisées et il est, par conséquent impossible de changer la couleur du vecteur pour retrouver du contraste. Dans ce cas, la solution mise en ceuvre consiste à entourer le vecteur d'un contour sombre de façon à faire apparaître le vecteur sur le fond quelques soient leurs couleurs respectives. On appelle cette technique en terminologie anglo-saxonne haloing . La figure 6 illustre ce principe où
une partie du vecteur ayant subi I' haloing est représenté. Un vecteur V
de couleur identique au fond est entouré d'un contour sombre encore appelé
halo H. Le vecteur apparaît sur le fond F grâce à ce halo. Pour générer ce contour, le principe généralement appliqué consiste à tracer un premier vecteur de couleur noire et antialiasé puis un second également antialiasé de la couleur souhaitée, d'épaisseur plus faible, de longueur et d'orientation identiques au premier, les couleurs des pixels du second vecteur remplaçant dans la mémoire-tampon la couleur noire des pixels du premier vecteur. On obtient ainsi, en finale, le second vecteur entouré d'un contour sombre dû au premier vecteur noir plus épais.
Ce procédé de génération graphique d'un vecteur coloré entouré
d'un contour sombre a plusieurs inconvénients détaillés ci-dessous :
= la couleur des pixels du cceur du vecteur est modifiée deux fois dans la mémoire-tampon, une première fois pour générer le vecteur noir et une seconde fois pour générer le vecteur de la couleur souhaitée. Or, les symbologies sont générées en temps réel avec le plus souvent des graphismes complexes. Il est donc important de limiter pour chaque pixel, les changements de couleur inutiles dans la mémoire-tampon, coûteux en temps de calcul et d'adressage ;
= fonctionnellement, il est nécessaire de générer deux vecteurs différents avec des paramètres de tracé différents tout en conservant les mêmes coordonnées graphiques ;
= graphiquement, lorsque deux ligne$ avec halo se croisent, il est nécessaire d'imposer une logique d'ordonnancement des
une partie du vecteur ayant subi I' haloing est représenté. Un vecteur V
de couleur identique au fond est entouré d'un contour sombre encore appelé
halo H. Le vecteur apparaît sur le fond F grâce à ce halo. Pour générer ce contour, le principe généralement appliqué consiste à tracer un premier vecteur de couleur noire et antialiasé puis un second également antialiasé de la couleur souhaitée, d'épaisseur plus faible, de longueur et d'orientation identiques au premier, les couleurs des pixels du second vecteur remplaçant dans la mémoire-tampon la couleur noire des pixels du premier vecteur. On obtient ainsi, en finale, le second vecteur entouré d'un contour sombre dû au premier vecteur noir plus épais.
Ce procédé de génération graphique d'un vecteur coloré entouré
d'un contour sombre a plusieurs inconvénients détaillés ci-dessous :
= la couleur des pixels du cceur du vecteur est modifiée deux fois dans la mémoire-tampon, une première fois pour générer le vecteur noir et une seconde fois pour générer le vecteur de la couleur souhaitée. Or, les symbologies sont générées en temps réel avec le plus souvent des graphismes complexes. Il est donc important de limiter pour chaque pixel, les changements de couleur inutiles dans la mémoire-tampon, coûteux en temps de calcul et d'adressage ;
= fonctionnellement, il est nécessaire de générer deux vecteurs différents avec des paramètres de tracé différents tout en conservant les mêmes coordonnées graphiques ;
= graphiquement, lorsque deux ligne$ avec halo se croisent, il est nécessaire d'imposer une logique d'ordonnancement des
4 tracés, différente selon l'effet visuel désiré. Si l'on souhaite qu'un des deux vecteurs passe au-dessus de l'autre, on doit d'abord tracer la partie noire du vecteur du dessous, puis la partie colorée du même vecteur, puis la partie noire du vecteur du dessus, puis la partie colorée du vecteur du dessus. Si, au contraire, on souhaite que les deux vecteurs fusionnent, on doit tracer la partie noire du premier vecteur, la partie noire du second vecteur, la partie colorée du premier vecteur et enfin, la partie colorée du second vecteur.
Aussi, l'objet de l'invention est de proposer un procédé de génération graphique d'un vecteur coloré entouré d'un contour sombre sur un fond également coloré en un seul tracé et permettant de conserver la fonction d'antialiasing. Ce procédé présente les avantages suivants :
= on optimise les calculs et on évite les écritures successives inutiles dans la mémoire-tampon ;
= le contour sombre se trace en même temps que le vecteur dont il fait partie intégrante et devient ainsi un état fonctionnel du vecteur ;
= le procédé prend en compte la priorité des vecteurs entre eux avec une seule logique d'ordonnancement. Si deux vecteurs ont même priorité, le halo noir fait le tour des deux vecteurs. Si le premier vecteur est prioritaire, alors le halo noir de ce vecteur traverse le second vecteur, le halo noir du second vecteur disparaissant dans la zone d'intersection.
Plus précisément, l'invention a pour objet un procédé de génération graphique, sur un écran matriciel composé de pixels, d'un vecteur coloré entouré d'un contour sombre sur un fond également coloré, la couleur des pixels étant définie par trois composantes colorimétriques, caractérisé en ce que chaque composante colorimétrique de chaque pixel du vecteur est proportionnelle :
= lorsque la distance du centre du pixel au centre du vecteur est inférieure à une distance, représentative de l'épaisseur du vecteur, à une première loi de mélange dépendant d'une part d'une composante colorimétrique représentative de la couleur du vecteur et d'autre part d'une première loi de transparence dépendant de ladite distance du centre du pixel au centre du vecteur ;
Aussi, l'objet de l'invention est de proposer un procédé de génération graphique d'un vecteur coloré entouré d'un contour sombre sur un fond également coloré en un seul tracé et permettant de conserver la fonction d'antialiasing. Ce procédé présente les avantages suivants :
= on optimise les calculs et on évite les écritures successives inutiles dans la mémoire-tampon ;
= le contour sombre se trace en même temps que le vecteur dont il fait partie intégrante et devient ainsi un état fonctionnel du vecteur ;
= le procédé prend en compte la priorité des vecteurs entre eux avec une seule logique d'ordonnancement. Si deux vecteurs ont même priorité, le halo noir fait le tour des deux vecteurs. Si le premier vecteur est prioritaire, alors le halo noir de ce vecteur traverse le second vecteur, le halo noir du second vecteur disparaissant dans la zone d'intersection.
Plus précisément, l'invention a pour objet un procédé de génération graphique, sur un écran matriciel composé de pixels, d'un vecteur coloré entouré d'un contour sombre sur un fond également coloré, la couleur des pixels étant définie par trois composantes colorimétriques, caractérisé en ce que chaque composante colorimétrique de chaque pixel du vecteur est proportionnelle :
= lorsque la distance du centre du pixel au centre du vecteur est inférieure à une distance, représentative de l'épaisseur du vecteur, à une première loi de mélange dépendant d'une part d'une composante colorimétrique représentative de la couleur du vecteur et d'autre part d'une première loi de transparence dépendant de ladite distance du centre du pixel au centre du vecteur ;
5 ~ lorsque la distance du centre du pixel au centre du vecteur est supérieure à une distance représentative de l'épaisseur du vecteur, à une seconde loi de mélange, somme :
o de la première loi de mélange ;
o d'une fonction additionnelle dépendant d'une part de la composante colorimétrique représentative de la couleur du fond et d'autre part d'une seconde loi de transparence dépendant de ladite distance du centre du pixel au centre du vecteur.
Avantageusement, la première loi de transparence est maximale lorsque la distance du centre du pixel au centre du vecteur est nulle et décroît en fonction de la dite distance, la seconde loi de transparence est minimale lorsque la distance du centre du pixel au centre du vecteur correspond à la distance représentative de l'épaisseur du vecteur et croit en fonction de la dite distance jusqu'à une limite finie.
Avantageusement, la première loi de mélange est le produit d'une des composantes colorimétriques représentative de la couleur du vecteur multipliées par la première loi de transparence dépendant de la distance du centre du pixel au centre du vecteur, la fonction additionnelle est le produit d'une des composantes colorimétriques du fond multipliée par la seconde loi de transparence dépendant de la distance du centre du pixel au centre du vecteur.
Avantageusement, la première et la seconde loi de transparence dépendent d'un coefficient de transparence A dont les variations obéissent à
une même loi de variation.
Avantageusement, un ordre de priorité de tracé est associé à
chaque vecteur, lorsque deux vecteurs de priorité différente ont une intersection commune, dans la zone d'intersection, les composantes colorimétriques des pixels sont celles des pixels du vecteur ayant la priorité
la plus élevée.
o de la première loi de mélange ;
o d'une fonction additionnelle dépendant d'une part de la composante colorimétrique représentative de la couleur du fond et d'autre part d'une seconde loi de transparence dépendant de ladite distance du centre du pixel au centre du vecteur.
Avantageusement, la première loi de transparence est maximale lorsque la distance du centre du pixel au centre du vecteur est nulle et décroît en fonction de la dite distance, la seconde loi de transparence est minimale lorsque la distance du centre du pixel au centre du vecteur correspond à la distance représentative de l'épaisseur du vecteur et croit en fonction de la dite distance jusqu'à une limite finie.
Avantageusement, la première loi de mélange est le produit d'une des composantes colorimétriques représentative de la couleur du vecteur multipliées par la première loi de transparence dépendant de la distance du centre du pixel au centre du vecteur, la fonction additionnelle est le produit d'une des composantes colorimétriques du fond multipliée par la seconde loi de transparence dépendant de la distance du centre du pixel au centre du vecteur.
Avantageusement, la première et la seconde loi de transparence dépendent d'un coefficient de transparence A dont les variations obéissent à
une même loi de variation.
Avantageusement, un ordre de priorité de tracé est associé à
chaque vecteur, lorsque deux vecteurs de priorité différente ont une intersection commune, dans la zone d'intersection, les composantes colorimétriques des pixels sont celles des pixels du vecteur ayant la priorité
la plus élevée.
6 Lorsque deux vecteurs de priorité identique ont une intersection commune, le second vecteur étant tracé après le premier vecteur, dans la zone d'intersection, les composantes colorimétriques des pixels du second vecteur sont déterminées de la façon suivante, les pixels du premier vecteur étant considérés pour l'application des lois de mélange comme un fond coloré :
= Si la distance du centre du pixel au centre du second vecteur est inférieure à une distance représentative de l'épaisseur du second vecteur et si la distance du centre du pixel au centre du premier vecteur est inférieure à une distance représentative de l'épaisseur du premier vecteur, les composantes colorimétriques du pixel sont proportionnelles à une loi de mélange de type seconde loi de mélange ;
= Si la distance du centre du pixel au centre du second vecteur est supérieure à une distance représentative de l'épaisseur du second vecteur et si la distance du centre du pixel au centre du premier vecteur est supérieure à une distance représentative de l'épaisseur du premier vecteur, les composantes colorimétriques du pixel sont proportionnelles à une loi de mélange de type seconde loi de mélange ;
= Si la distance du centre du pixel au centre du second vecteur est inférieure à une distance représentative de l'épaisseur du second vecteur et si la distance du centre du pixel au centre du premier vecteur est supérieure à une distance représentative de l'épaisseur du premier vecteur, les composantes colorimétriques du pixel sont proportionnelles à une loi de mélange de type première loi de mélange ;
= Si la distance du centre du pixel au centre du second vecteur est supérieure à une distance représentative de l'épaisseur du second vecteur et si la distance du centre du pixel au centre du premier vecteur est inférieure à une distance représentative de l'épaisseur du premier vecteur, les composantes colorimétriques du pixel ne sont pas modifiées et restent celle du pixel du premier vecteur.
= Si la distance du centre du pixel au centre du second vecteur est inférieure à une distance représentative de l'épaisseur du second vecteur et si la distance du centre du pixel au centre du premier vecteur est inférieure à une distance représentative de l'épaisseur du premier vecteur, les composantes colorimétriques du pixel sont proportionnelles à une loi de mélange de type seconde loi de mélange ;
= Si la distance du centre du pixel au centre du second vecteur est supérieure à une distance représentative de l'épaisseur du second vecteur et si la distance du centre du pixel au centre du premier vecteur est supérieure à une distance représentative de l'épaisseur du premier vecteur, les composantes colorimétriques du pixel sont proportionnelles à une loi de mélange de type seconde loi de mélange ;
= Si la distance du centre du pixel au centre du second vecteur est inférieure à une distance représentative de l'épaisseur du second vecteur et si la distance du centre du pixel au centre du premier vecteur est supérieure à une distance représentative de l'épaisseur du premier vecteur, les composantes colorimétriques du pixel sont proportionnelles à une loi de mélange de type première loi de mélange ;
= Si la distance du centre du pixel au centre du second vecteur est supérieure à une distance représentative de l'épaisseur du second vecteur et si la distance du centre du pixel au centre du premier vecteur est inférieure à une distance représentative de l'épaisseur du premier vecteur, les composantes colorimétriques du pixel ne sont pas modifiées et restent celle du pixel du premier vecteur.
7 L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre donnée à titre non limitatif et grâce aux figures annexées parmi lesquelles :
= la figure 1 représente le phénomène des marches d'escalier dû à
la pixellisation sur une partie de vecteur ;
= la figure 2 représente la distance d'un pixel à l'axe central du vecteur ;
= la figure 3 représente le coefficient de transparence en fonction de la distance à l'axe central du vecteur ;
= la figure 4 représente la variation d'une composante colorimétrique en fonction d'une loi de mélange ;
= la figure 5 représente l'effet de l'antialiasing sur une partie de vecteur ;
= la figure 6 représente l'effet combiné du haloing et de l'antialiasing sur une partie de vecteur ;
= la figure 7 représente le coefficient de transparence en fonction de la distance à l'axe central du vecteur selon l'invention ;
= la figure 8 représente la variation d'une composante colorimétrique en fonction de lois de mélange selon l'invention ;
= la figure 9 représente un cas de gestion de priorité de symbologies ;
= la figure 10 représente le croisement de deux vecteurs selon l'invention ayant des ordres de priorité identiques ;
= la figure 11 représente le croisement de deux vecteurs selon l'invention ayant des ordres de priorité différents.
Comme il a été vu, il est possible d'atténuer les effets dus à la pixellisation en utilisant une méthode d' antialiasing u qui consiste à
mélanger pour les pixels situés aux frontières du vecteur la couleur du vecteur avec la couleur du fond en appliquant une loi de mélange, fonction d'un coefficient de transparence A et des couleurs initiales du vecteur et du fond. Le coeur de l'invention est de remplacer la loi de mélange unique par deux lois de mélange, la première étant appliquée aux pixels centraux du vecteur et la seconde aux parties périphériques du vecteur. Les deux lois de mélange reposent sur un coefficient de transparence A unique commun aux
= la figure 1 représente le phénomène des marches d'escalier dû à
la pixellisation sur une partie de vecteur ;
= la figure 2 représente la distance d'un pixel à l'axe central du vecteur ;
= la figure 3 représente le coefficient de transparence en fonction de la distance à l'axe central du vecteur ;
= la figure 4 représente la variation d'une composante colorimétrique en fonction d'une loi de mélange ;
= la figure 5 représente l'effet de l'antialiasing sur une partie de vecteur ;
= la figure 6 représente l'effet combiné du haloing et de l'antialiasing sur une partie de vecteur ;
= la figure 7 représente le coefficient de transparence en fonction de la distance à l'axe central du vecteur selon l'invention ;
= la figure 8 représente la variation d'une composante colorimétrique en fonction de lois de mélange selon l'invention ;
= la figure 9 représente un cas de gestion de priorité de symbologies ;
= la figure 10 représente le croisement de deux vecteurs selon l'invention ayant des ordres de priorité identiques ;
= la figure 11 représente le croisement de deux vecteurs selon l'invention ayant des ordres de priorité différents.
Comme il a été vu, il est possible d'atténuer les effets dus à la pixellisation en utilisant une méthode d' antialiasing u qui consiste à
mélanger pour les pixels situés aux frontières du vecteur la couleur du vecteur avec la couleur du fond en appliquant une loi de mélange, fonction d'un coefficient de transparence A et des couleurs initiales du vecteur et du fond. Le coeur de l'invention est de remplacer la loi de mélange unique par deux lois de mélange, la première étant appliquée aux pixels centraux du vecteur et la seconde aux parties périphériques du vecteur. Les deux lois de mélange reposent sur un coefficient de transparence A unique commun aux
8 deux lois de mélange. Ce coefficient est maximal au centre du vecteur et vaut AMAx et diminue progressivement vers zéro quand on s'éloigne de l'axe central dudit vecteur comme représenté en figure 7. Le passage de la première loi de mélange à la seconde loi de mélange se faisant pour une distance dLIMITE à l'axe central du vecteur. A cette distance dLIMITE est associée un coefficient de transparence ALIMITE . On crée ainsi à la fois l'effet de halo et l'effet d' antialiasing .
En utilisant les mêmes notations que précédemment, on appelle :
= Ro, GD et Bo les composantes colorimétriques du pixel ;
= Rs, Gs et Bs les composantes colorimétriques initiales du vecteur ;
= RF, GF et BF les composantes colorimétriques initiales du fond.
On note également :
= A le coefficient de transparence ;
= AmAx le coefficient de transparence maximal au centre du vecteur ;
= AL,MRE le coefficient de transparence séparant les deux lois de mélange ;
= As le coefficient de transparence pour un pixel donné situé à
une distance d de l'axe du vecteur.
Généralement, la fonction mathématique représentant A est une gaussienne. Lorsque la distance d du pixel à l'axe central est inférieure à la distance limite dL,M,rE, c'est-à-dire lorsque le coefficient As est supérieure à
AL,MrrE, chaque composante colorimétrique de chaque pixel du vecteur est proportionnelle à une première loi de mélange dépendant d'une part d'une composante colorimétrique représentative de la couleur du vecteur et d'autre part d'une première loi de transparence dépendant du coefficient de transparence A. A titre d'exemple, la première loi de mélange vaut pour chaque composante du pixel :
7 RD = AS A .RS
xsax AS
GD = AMAX .G.
En utilisant les mêmes notations que précédemment, on appelle :
= Ro, GD et Bo les composantes colorimétriques du pixel ;
= Rs, Gs et Bs les composantes colorimétriques initiales du vecteur ;
= RF, GF et BF les composantes colorimétriques initiales du fond.
On note également :
= A le coefficient de transparence ;
= AmAx le coefficient de transparence maximal au centre du vecteur ;
= AL,MRE le coefficient de transparence séparant les deux lois de mélange ;
= As le coefficient de transparence pour un pixel donné situé à
une distance d de l'axe du vecteur.
Généralement, la fonction mathématique représentant A est une gaussienne. Lorsque la distance d du pixel à l'axe central est inférieure à la distance limite dL,M,rE, c'est-à-dire lorsque le coefficient As est supérieure à
AL,MrrE, chaque composante colorimétrique de chaque pixel du vecteur est proportionnelle à une première loi de mélange dépendant d'une part d'une composante colorimétrique représentative de la couleur du vecteur et d'autre part d'une première loi de transparence dépendant du coefficient de transparence A. A titre d'exemple, la première loi de mélange vaut pour chaque composante du pixel :
7 RD = AS A .RS
xsax AS
GD = AMAX .G.
9 BD = A AS .BS
m,x La valeur EXPOSANT permet de moduler la décroissance des composantes colorimétriques. Avec ce type de loi de mélange, les composantes colorimétriques sont maximales au centre du vecteur et décroissent quand on s'en éloigne, créant un halo noir autour de l'axe central du vecteur.
Lorsque la distance d du pixel à l'axe central est supérieure à la distance limite dL,M,M , c'est-à-dire lorsque le coefficient As est inférieur à
AuMrm, chaque composante colorimétrique de chaque pixel du vecteur est proportionnelle à une seconde loi de mélange, somme :
= de la première loi de mélange dépendant d'une part de la composante colorimétrique représentative de la couleur du vecteur et d'autre part de la première loi de transparence dépendant de ladite distance du centre du pixel au centre du vecteur ;
= d'une fonction additionnelle dépendant d'une part de la composante colorimétrique représentative de la couleur du fond et d'autre part d'une seconde loi de transparence dépendant de ladite distance du centre du pixel au centre du vecteur.
La seconde loi de transparence dépend du même coefficient de transparence A que la première loi de transparence.
A titre d'exemple, la seconde loi de mélange vaut pour chaque composante du pixel :
7 RD = A+ 1- '4S kF
AMAX ALWTE
~os,avr 7 GD = AS .GS + 1- AS GF
An,,,x ArunrE 7 7 BD = AS .BS + 1- AS FF]
Am,x AcunrE
Avec ce type de loi de mélange, les composantes colorimétriques sont minimales lorsque d est égal à dL,MRE puis augmentent progressivement pour atteindre les valeurs des composantes colorimétriques de la couleur du 5 fond.
A titre d'exemple, la figure 8 montre la variation de la composante Ro des pixels en fonction de la distance d à l'axe central du vecteur. Les limites verticales en pointillés correspondent aux limites d'application des lois de mélange LM1 et LM2. Au centre du vecteur, la couleur des pixels est celle
m,x La valeur EXPOSANT permet de moduler la décroissance des composantes colorimétriques. Avec ce type de loi de mélange, les composantes colorimétriques sont maximales au centre du vecteur et décroissent quand on s'en éloigne, créant un halo noir autour de l'axe central du vecteur.
Lorsque la distance d du pixel à l'axe central est supérieure à la distance limite dL,M,M , c'est-à-dire lorsque le coefficient As est inférieur à
AuMrm, chaque composante colorimétrique de chaque pixel du vecteur est proportionnelle à une seconde loi de mélange, somme :
= de la première loi de mélange dépendant d'une part de la composante colorimétrique représentative de la couleur du vecteur et d'autre part de la première loi de transparence dépendant de ladite distance du centre du pixel au centre du vecteur ;
= d'une fonction additionnelle dépendant d'une part de la composante colorimétrique représentative de la couleur du fond et d'autre part d'une seconde loi de transparence dépendant de ladite distance du centre du pixel au centre du vecteur.
La seconde loi de transparence dépend du même coefficient de transparence A que la première loi de transparence.
A titre d'exemple, la seconde loi de mélange vaut pour chaque composante du pixel :
7 RD = A+ 1- '4S kF
AMAX ALWTE
~os,avr 7 GD = AS .GS + 1- AS GF
An,,,x ArunrE 7 7 BD = AS .BS + 1- AS FF]
Am,x AcunrE
Avec ce type de loi de mélange, les composantes colorimétriques sont minimales lorsque d est égal à dL,MRE puis augmentent progressivement pour atteindre les valeurs des composantes colorimétriques de la couleur du 5 fond.
A titre d'exemple, la figure 8 montre la variation de la composante Ro des pixels en fonction de la distance d à l'axe central du vecteur. Les limites verticales en pointillés correspondent aux limites d'application des lois de mélange LM1 et LM2. Au centre du vecteur, la couleur des pixels est celle
10 de la couleur initiale du vecteur, puis au fur et à mesure que les pixels s'éloignent de l'axe central, cette couleur diminue d'intensité pour s'assombrir, enfin la couleur des pixels tend à devenir celle du fond. Les composantes colorimétriques GD et BD ont des allures voisines. On obtient bien ainsi le double effet souhaité : flou des frontières du vecteur dû à
l'antialiasing et pourtour sombre dû au halo.
Comme il a été dit, les symbologies sont affectées d'un ordre de priorité, permettant d'afficher le plus lisiblement possible les informations fondamentales. La figure 9 illustre ce principe. Soient deux lettres A et E
composées de vecteurs élémentaires, si les vecteurs composant ces lettres ont la même priorité, alors lorsque les deux lettres occupent le même espace, les lettres se mélangent comme indiqué sur la partie gauche de la figure 9. Si, au contraire, une des lettres est prioritaire, par exemple la lettre E, alors les deux lettres A et E se distinguent sans ambiguité comme indiqué
sur la partie droite de la figure 9.
Dans le cas de l'invention, la gestion des priorités se fait de la façon suivante :
Lorsque deux vecteurs V1 et V2 de priorité identique ont une intersection commune comme illustré en figure 10, les composantes colorimétriques dépendent de la position du pixel par rapport aux axes centraux des vecteurs V1 et V2. Sur la figure 10, on a représenté en pointillés les axes centraux 01 et 02 des vecteurs V1 et V2 ainsi que les distances limites dLIMITE, et dL,M,TE2 définissant les limites d'application des lois de mélange pour chaque vecteur et on a également représenté quatre pixels P1, P2, P3 et P4 représentant les quatre configurations possibles en
l'antialiasing et pourtour sombre dû au halo.
Comme il a été dit, les symbologies sont affectées d'un ordre de priorité, permettant d'afficher le plus lisiblement possible les informations fondamentales. La figure 9 illustre ce principe. Soient deux lettres A et E
composées de vecteurs élémentaires, si les vecteurs composant ces lettres ont la même priorité, alors lorsque les deux lettres occupent le même espace, les lettres se mélangent comme indiqué sur la partie gauche de la figure 9. Si, au contraire, une des lettres est prioritaire, par exemple la lettre E, alors les deux lettres A et E se distinguent sans ambiguité comme indiqué
sur la partie droite de la figure 9.
Dans le cas de l'invention, la gestion des priorités se fait de la façon suivante :
Lorsque deux vecteurs V1 et V2 de priorité identique ont une intersection commune comme illustré en figure 10, les composantes colorimétriques dépendent de la position du pixel par rapport aux axes centraux des vecteurs V1 et V2. Sur la figure 10, on a représenté en pointillés les axes centraux 01 et 02 des vecteurs V1 et V2 ainsi que les distances limites dLIMITE, et dL,M,TE2 définissant les limites d'application des lois de mélange pour chaque vecteur et on a également représenté quatre pixels P1, P2, P3 et P4 représentant les quatre configurations possibles en
11 fonction des distances aux axes 01 et 02, ces quatre pixels sont entourés d'un pourtour épais sur la figure 11 pour les distinguer des autres pixels de l'afficheur. Le second vecteur V2 étant tracé après le premier vecteur V1, dans la zone d'intersection, les composantes colorimétriques des pixels du second vecteur sont déterminées de la façon suivante, les pixels du premier vecteur étant considérés pour l'application des lois de mélange comme un fond coloré :
= Si la distance du centre du pixel P1 au centre du second vecteur V2 est inférieure à la distance représentative dL,M,TE2 de l'épaisseur du second vecteur et si la distance du centre du pixel P1 au centre du premier vecteur V1 est inférieure à la distance représentative duMrrE, de l'épaisseur du premier vecteur, les composantes calorimétriques du pixel sont proportionnelles à une loi de mélange de type seconde loi de mélange ; *
= Si la distance du centre du pixel P2 au centre du second vecteur V2 est supérieure à la distance représentative dLIMI=
de l'épaisseur du second vecteur V2 et si la distance du centre du pixel P2 au centre du premier vecteur V1 est supérieure à la distance représentative dLIMrrE1 de l'épaisseur du premier vecteur V1, les composantes colorimétriques du pixel P2 sont proportionnelles à une loi de mélange de type seconde loi de mélange ;
= Si la distance du centre du pixel P3 au centre du second vecteur est inférieure à la distance représentative dL,MrrE2 de l'épaisseur du second vecteur V2 et si la distance du centre du pixel P3 au centre du premier vecteur V1 est supérieure à la distance représentative dLIMlTE1 de l'épaisseur du premier vecteur V1, les composantes calorimétriques du pixel P3 sont proportionnelles à une loi de mélange de type première loi de mélange ;
= Si la distance du centre du pixel P4 au centre du second vecteur V2 est supérieure à la distance représentative dLIMITE2 de l'épaisseur du second vecteur V2 et si la distance du centre du pixel au centre du premier vecteur V1 est inférieure à la
= Si la distance du centre du pixel P1 au centre du second vecteur V2 est inférieure à la distance représentative dL,M,TE2 de l'épaisseur du second vecteur et si la distance du centre du pixel P1 au centre du premier vecteur V1 est inférieure à la distance représentative duMrrE, de l'épaisseur du premier vecteur, les composantes calorimétriques du pixel sont proportionnelles à une loi de mélange de type seconde loi de mélange ; *
= Si la distance du centre du pixel P2 au centre du second vecteur V2 est supérieure à la distance représentative dLIMI=
de l'épaisseur du second vecteur V2 et si la distance du centre du pixel P2 au centre du premier vecteur V1 est supérieure à la distance représentative dLIMrrE1 de l'épaisseur du premier vecteur V1, les composantes colorimétriques du pixel P2 sont proportionnelles à une loi de mélange de type seconde loi de mélange ;
= Si la distance du centre du pixel P3 au centre du second vecteur est inférieure à la distance représentative dL,MrrE2 de l'épaisseur du second vecteur V2 et si la distance du centre du pixel P3 au centre du premier vecteur V1 est supérieure à la distance représentative dLIMlTE1 de l'épaisseur du premier vecteur V1, les composantes calorimétriques du pixel P3 sont proportionnelles à une loi de mélange de type première loi de mélange ;
= Si la distance du centre du pixel P4 au centre du second vecteur V2 est supérieure à la distance représentative dLIMITE2 de l'épaisseur du second vecteur V2 et si la distance du centre du pixel au centre du premier vecteur V1 est inférieure à la
12 distance représentative dLIMrrE1 de l'épaisseur du premier vecteur V1, les composantes colorimétriques du pixel P4 ne sont pas modifiées et restent celle du pixel du premier vecteur.
Lorsque deux vecteurs V1 et V2 de priorité différente ont une intersection commune, dans la zone d'intersection, les composantes colorimétriques de chaque pixel P dépendent de la position du pixel par rapport aux axes centraux des vecteurs V1 et V2 ainsi que des distances limites dLIMRE, et dLiM,TF2 définissant les limites d'application des lois de mélange pour chaque vecteur. Selon la distance d du centre du pixel P aux axes 01 et 02 du premier vecteur V1 et du second vecteur V2, on a, comme précédemment, quatre configurations possibles qui sont :
= d< dLIMITEI et d< dLIMITE2 = d< duMREI et d> dLiMn-E2 = d> dLIMITE1 et d< dLIMITE2 = d> dLIMrrE1 et d> dLIMfTE2 Pour chaque configuration, selon l'ordre de priorité du vecteur et selon l'ordre de tracé dudit vecteur, les lois de mélange permettant de déterminer les composantes colorimétriques du pixel varient de façon que les composantes colorimétriques du pixel soient celles du pixel du vecteur ayant la priorité la plus élevée comme illustré en figure 11 où le vecteur V2 est prioritaire sur le vecteur V1.
Lorsque deux vecteurs V1 et V2 de priorité différente ont une intersection commune, dans la zone d'intersection, les composantes colorimétriques de chaque pixel P dépendent de la position du pixel par rapport aux axes centraux des vecteurs V1 et V2 ainsi que des distances limites dLIMRE, et dLiM,TF2 définissant les limites d'application des lois de mélange pour chaque vecteur. Selon la distance d du centre du pixel P aux axes 01 et 02 du premier vecteur V1 et du second vecteur V2, on a, comme précédemment, quatre configurations possibles qui sont :
= d< dLIMITEI et d< dLIMITE2 = d< duMREI et d> dLiMn-E2 = d> dLIMITE1 et d< dLIMITE2 = d> dLIMrrE1 et d> dLIMfTE2 Pour chaque configuration, selon l'ordre de priorité du vecteur et selon l'ordre de tracé dudit vecteur, les lois de mélange permettant de déterminer les composantes colorimétriques du pixel varient de façon que les composantes colorimétriques du pixel soient celles du pixel du vecteur ayant la priorité la plus élevée comme illustré en figure 11 où le vecteur V2 est prioritaire sur le vecteur V1.
Claims (10)
1. Procédé de génération graphique, sur un écran matriciel composé de pixels (P), d'un vecteur (V) coloré entouré d'un contour sombre (H) sur un fond (F) également coloré, la couleur des pixels étant définie par trois composantes colorimétriques (R D, G D et B D), caractérisé en ce que chaque composante colorimétrique (R D, G D et B D) de chaque pixel (P) du vecteur est proportionnelle :
.cndot. lorsque la distance (d) du centre du pixel au centre du vecteur (V) est inférieure à une distance (d LIMITE) représentative de l'épaisseur du vecteur, à une première loi de mélange (LM1), fonction dépendant d'une part d'une composante colorimétrique (R s, G s et B s) représentative de la couleur du vecteur et d'autre part d'une première loi de transparence dépendant de ladite distance du centre du pixel (P) au centre du vecteur (V);
.cndot. lorsque la distance (d) du centre du pixel (P) au centre du vecteur (V) est supérieure à la distance (d LIMITE) représentative de l'épaisseur du vecteur (V), à une seconde loi de mélange (LM2), somme:
~ de la première loi de mélange;
~ d'une fonction additionnelle dépendant d'une part de la composante colorimétrique (R F, G F et B F) représentative de la couleur du fond et d'autre part d'une seconde loi de transparence dépendant de ladite distance du centre du pixel au centre du vecteur.
.cndot. lorsque la distance (d) du centre du pixel au centre du vecteur (V) est inférieure à une distance (d LIMITE) représentative de l'épaisseur du vecteur, à une première loi de mélange (LM1), fonction dépendant d'une part d'une composante colorimétrique (R s, G s et B s) représentative de la couleur du vecteur et d'autre part d'une première loi de transparence dépendant de ladite distance du centre du pixel (P) au centre du vecteur (V);
.cndot. lorsque la distance (d) du centre du pixel (P) au centre du vecteur (V) est supérieure à la distance (d LIMITE) représentative de l'épaisseur du vecteur (V), à une seconde loi de mélange (LM2), somme:
~ de la première loi de mélange;
~ d'une fonction additionnelle dépendant d'une part de la composante colorimétrique (R F, G F et B F) représentative de la couleur du fond et d'autre part d'une seconde loi de transparence dépendant de ladite distance du centre du pixel au centre du vecteur.
2. Procédé de génération graphique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première loi de transparence est maximale lorsque la distance du centre du pixel au centre du vecteur (V) est nulle et décroît en fonction de la dite distance.
3. Procédé de génération graphique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde loi de transparence est minimale lorsque la distance du centre du pixel (P) au centre du vecteur (V) correspond à la distance représentative de l'épaisseur du vecteur et croît en fonction de la dite distance jusqu'à une limite finie.
4. Procédé de génération graphique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première loi de mélange est le produit d'une des composantes colorimétriques (RS, GS et BS) représentative de la couleur du vecteur (V) multipliées par la première loi de transparence dépendant de la distance du centre du pixel (P) au centre du vecteur (V).
5. Procédé de génération graphique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fonction additionnelle de la seconde loi de mélange est le produit d'une des composantes colorimétriques (RF, GF et BF) du fond multipliée par la seconde loi de transparence dépendant de la distance du centre du pixel (P) au centre du vecteur (V).
6. Procédé de génération graphique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première et la seconde loi de transparence dépendent d'un coefficient de transparence (A) dont les variations obéissent à une même loi de variation.
7. Procédé de génération graphique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fonction mathématique représentant le coefficient de transparence (A) est une gaussienne.
8. Procédé de génération graphique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un ordre de priorité de tracé est associé à chaque vecteur (V).
9. Procédé de génération graphique selon la revendication 8, caractérisé en ce que, lorsque deux vecteurs (V1, V2) de priorité différente ont une intersection commune, dans la zone d'intersection, les composantes colorimétriques des pixels sont celles des pixels du vecteur ayant la priorité
la plus élevée.
la plus élevée.
10. Procédé de génération graphique selon la revendication 8, caractérisé en ce que, lorsque deux vecteurs (V1, V2) de priorité identique ont une intersection commune, le second vecteur (V2) étant tracé après le premier vecteur (V1), dans la zone d'intersection, les composantes colorimétriques (RS, GS et BS) des pixels du second vecteur (V2) sont déterminées de la façon suivante, les pixels du premier vecteur (V1) étant considérés pour l'application des lois de mélange comme un fond coloré :
= Si la distance du centre du pixel (P1) au centre du second vecteur (V2) est inférieure à une distance représentative de l'épaisseur du second vecteur et si la distance du centre du pixel au centre du premier vecteur est inférieure à une distance représentative de l'épaisseur du premier vecteur (V1), les composantes colorimétriques du pixel (P1) sont proportionnelles à une loi de mélange de type seconde loi de mélange ;
= Si la distance du centre du pixel (P2) au centre du second vecteur (V2) est supérieure à une distance représentative de l'épaisseur du second vecteur et si la distance du centre du pixel au centre du premier vecteur (V1) est supérieure à une distance représentative de l'épaisseur du premier vecteur, les composantes colorimétriques du pixel (P2) sont proportionnelles à une loi de mélange de type seconde loi de mélange ;
= Si la distance du centre du pixel (P3) au centre du second vecteur (V2) est inférieure à une distance représentative de l'épaisseur du second vecteur et si la distance du centre du pixel (P3) au centre du premier vecteur est supérieure à une distance représentative de l'épaisseur du premier vecteur, les composantes colorimétriques du pixel (P3) sont proportionnelles à une loi de mélange de type première loi de mélange ;
.cndot. Si la distance du centre du pixel (P4) au centre du second vecteur (V2) est supérieure à une distance représentative de l'épaisseur du second vecteur et si la distance du centre du pixel (P4) au centre du premier vecteur (V1) est inférieure à
une distance représentative de l'épaisseur du premier vecteur (V1), les composantes colorimétriques du pixel (P4) ne sont pas modifiées et restent celle du pixel du premier vecteur (V1).
= Si la distance du centre du pixel (P1) au centre du second vecteur (V2) est inférieure à une distance représentative de l'épaisseur du second vecteur et si la distance du centre du pixel au centre du premier vecteur est inférieure à une distance représentative de l'épaisseur du premier vecteur (V1), les composantes colorimétriques du pixel (P1) sont proportionnelles à une loi de mélange de type seconde loi de mélange ;
= Si la distance du centre du pixel (P2) au centre du second vecteur (V2) est supérieure à une distance représentative de l'épaisseur du second vecteur et si la distance du centre du pixel au centre du premier vecteur (V1) est supérieure à une distance représentative de l'épaisseur du premier vecteur, les composantes colorimétriques du pixel (P2) sont proportionnelles à une loi de mélange de type seconde loi de mélange ;
= Si la distance du centre du pixel (P3) au centre du second vecteur (V2) est inférieure à une distance représentative de l'épaisseur du second vecteur et si la distance du centre du pixel (P3) au centre du premier vecteur est supérieure à une distance représentative de l'épaisseur du premier vecteur, les composantes colorimétriques du pixel (P3) sont proportionnelles à une loi de mélange de type première loi de mélange ;
.cndot. Si la distance du centre du pixel (P4) au centre du second vecteur (V2) est supérieure à une distance représentative de l'épaisseur du second vecteur et si la distance du centre du pixel (P4) au centre du premier vecteur (V1) est inférieure à
une distance représentative de l'épaisseur du premier vecteur (V1), les composantes colorimétriques du pixel (P4) ne sont pas modifiées et restent celle du pixel du premier vecteur (V1).
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