CN101807307A - 图像显示方法及图像显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及图像显示方法及图像显示装置，用于实现处理负担少且显示高品质的三维模型的渲染图像。计算机(20)将坐标(x，y)以二进制表现时与各比特值对应的x坐标用纵条纹和y坐标用横条纹图案作为纹理，贴附在三维模型上进行渲染，对由此作为位图图像而得到的渲染完毕图像进行分析，从而设定渲染完毕图像的坐标(x，y)和纹理的坐标(Xt(x，y)，Yt(x，y))的对应关系，阅读器(40)在使用渲染完毕图像显示动画时，根据预先设定的对应关系在显示图像的坐标(x，y)上描画纹理的坐标的灰度值。由此，可以自由替换纹理地显示三维模型的渲染图像，与实时渲染三维模型的情况相比，可以减处理负担。

Description

图像显示方法及图像显示装置

技术领域

本发明涉及显示图像的图像显示方法及图像显示装置。

背景技术

以往，作为这种图像显示方法，提出了实时渲染三维模型，将其显示于显示器的方法(例如参照专利文献1)；预先渲染三维模型来生成位图图像并进行保存，然后读入位图图像，进行显示器的显示等方案。

专利文献1：日本特开平07-152925号公报

在前者的方法中，由于需要以比画面的显示周期短的周期进行渲染处理，所以要求高的运算能力。因此，由于所使用的计算机导致运算能力产生不足，无法进行光线跟踪等高品质的渲染。另一方面，在后者的方法中，由于只显示位图图像，所以通过预先进行高品质的渲染而生成位图图像，可以显示高品质的图像，但现状是今后无法替换成不同的纹理加以使用。

发明内容

本发明涉及的图像显示方法及图像显示装置，其主要目的在于，显示处理负担少且品质高的三维模型的渲染图像。

为了实现上述的主目的，本发明的图像显示方法及图像显示装置采用了以下的方案。

本发明的图像显示方法是显示图像的图像显示方法，包括下述步骤：

(a)将按各坐标设定了不同的灰度值的规定图案作为纹理贴附到三维模型上来进行渲染，

(b)通过对基于该渲染成为位图图像而得到的渲染完毕图像进行分析，来设定该渲染完毕图像的坐标与所述规定图案的坐标的对应关系，并将其作为图像描画信息进行保存，

(c)在将所希望的纹理作为图像进行显示时，根据上述所保存的图像描画信息，在所述渲染完毕图像中配置上述所希望的纹理来进行显示。

在本发明的图像显示方法中，将按各坐标设定了不同的灰度值的规定图案作为纹理，贴附到三维模型上来进行渲染，对基于渲染成为位图图像而得到的渲染完毕图像进行分析，由此设定渲染完毕图像的坐标与规定图案的坐标的对应关系，并将其作为图像描画信息进行保存，当将所希望的纹理作为图像进行显示时，根据所保存的图像描画信息，在渲染完毕图像中配置所希望的纹理来显示。因此，可以替换所希望的纹理来显示已渲染三维模型的图像，同时与实时渲染三维模型进行显示的情况相比，可以减少处理负担。这里，图像的显示包括以帧为单位描画图像、将其作为动态图像进行显示的情况。

在这样的本发明的图像显示方法中，所述步骤(b)是通过根据所述渲染完毕图像的各坐标的灰度值确定对应的所述规定图案的坐标，来导出所述对应关系的步骤。

而且，在本发明的图像显示方法中，上述规定图案可以是对于以二进制表现坐标时与比特数对应的多个图案，分别设定了与每个坐标所对应的比特值相对应的灰度值的图案。这样，可以更准确地设定对应关系。此时，上述二进制可以为葛莱码(交变二进制)。这样，由于向相邻的坐标移行时通常仅有1比特发生变化，所以可抑制因图像的灰度值的误差导致取得错误的数据。

并且，在本发明的图像显示方法中，在所述步骤(a)中，作为所述规定图案，除了用于设定所述对应关系的对应关系设定用图案之外，还将以最小灰度值满涂而成的第一满涂图案贴附到所述三维模型上，进行渲染；在所述步骤(b)中，将作为所述渲染完毕图像中的所述第一满涂图案的灰度值的偏差值，作为所述图像描画信息进行保存；在所述步骤(c)中，通过根据所述保存的偏差值，补偿上述所希望的纹理的灰度值，可转换成所述渲染完毕图像的灰度值来进行显示。这样，可以反映出三维模型的渲染带来的效果中不依赖于原来纹理的效果。

而且，在本发明的图像显示方法中，在所述步骤(a)中，作为所述规定图案，除了用于设定所述对应关系的对应关系设定用图案之外，还将以最小灰度值满涂而成的第一满涂图案、和以最大灰度值满涂而成的第二满涂图案贴附到所述三维模型上，分别进行渲染；在所述步骤(b)中，计算出作为所述渲染完毕图像中的所述第二满涂图案的灰度值、与所述第一满涂图案的灰度值的偏差的增益，将其保存为所述图像描画信息；在所述步骤(c)中，根据上述保存的增益，将上述所希望的纹理的灰度值转换成所述渲染完毕图像的灰度值并进行显示。这样，可以反映出三维模型的渲染带来的效果中受原来纹理的灰度值影响的效果。在该方式的本发明的图像显示方法中，在所述步骤(a)中，当在所述步骤(c)中对所述渲染完毕图像配置了多个所希望的纹理并进行显示时，按每个集合分别将第一集合组(set)和1个第二集合贴附到所述三维模型上，进行渲染，所述第一集合组是以上述配置的所希望的纹理数设置的集合组，各集合由1个所述第二满涂图案和数量为从上述配置的纹理的数量减去值1而得到的数量的所述第一满涂图案构成，同时按各集合的每一个在所述三维模型上贴附所述第二满涂图案的场所不同，所述第二集合由数量与上述配置的所希望的纹理数相同的所述第一满涂图案构成；在所述步骤(b)中，按照所述第一集合组的各集合的每一个，将通过对各集合渲染所述第一集合组而得到的各渲染完毕图像的灰度值、与通过渲染所述第二集合而得到的渲染完毕图像的灰度值进行比较，由此确定作为在所述三维模型上贴附了纹理的区域的纹理区域，针对该确定出的纹理区域计算出所述增益。这样，可以更容易地确定纹理区域。

本发明的图像显示装置是显示图像的图像显示装置，具备：

存储机构，其存储渲染完毕图像的坐标与规定图案的坐标的对应关系，所述渲染完毕图像是通过将灰度值按各坐标不同的所述规定图案作为纹理贴附到三维模型上进行渲染，作为位图图像而得到的图像；和

显示机构，其在将所希望的纹理作为图像进行显示时，根据在所述存储机构中存储的对应关系，将上述所希望的纹理配置到所述渲染完毕图像中进行显示。

在本发明的图像显示装置中，通过存储渲染完毕图像的坐标和规定图案的坐标的对应关系，在将所希望的纹理作为图像进行显示时，根据所存储的图像描画信息，在渲染完毕图像中配置所希望的纹理并进行显示，所述渲染完毕图像是通过将灰度值按各坐标不同的所述规定图案作为纹理贴附到三维模型上进行渲染，作为位图图像而得到的图像。因此，能够通过替换所希望的纹理来显示渲染了三维模型的图像，同时与实时渲染三维模型渲染进行显示的情况相比，可以减少处理负担。

附图说明

图1是表示图像显示方法中使用的计算机20的概略构成的构成图。

图2是表示特殊纹理生成处理的一例的流程图。

图3是表示特殊纹理的一例的说明图。

图4是表示按每个集合对特殊纹理进行渲染的情况的说明图。

图5是表示渲染完毕图像分析处理的一例的流程图。

图6是对偏差Bc，t(x，y)和增益Gc，t(x，y)进行说明的说明图。

图7是表示替换用纹理的一例的说明图。

图8是表示替换用纹理的幻灯显示的一例的说明图。

图9是表示变形例的特殊纹理的说明图。

图10是表示使用变形例的特殊纹理进行渲染的情况的说明图。

图11是表示变形例的特殊纹理的说明图。

符号说明：20-计算机，22-显示器，31-存储部，32-特殊纹理生成处理部，34-渲染处理部，36-渲染完毕图像分析处理部，40-阅读器，41-存储部，42-显示处理部，44-存储卡控制器，46-存储卡。

具体实施方式

接着，使用附图，对本发明的实施方式进行说明。图1是表示作为本发明的一个实施方式的图像显示方法中所使用的计算机20和阅读器40的概略构成的构成图。本实施方式的计算机20被构成为，由作为中央运算处理装置的CPU、存储处理程序的ROM、临时存储数据的RAM、图形处理器(GPU)、硬盘(HDD)、显示器22等构成的通用计算机，作为其功能模块，具备：对三维建模数据(以下称为3D模型)和粘贴于其上的纹理数据(以下称为纹理)等进行存储的存储部31、生成在三维模型上粘贴的前处理用的特殊纹理的特殊纹理生成处理部32、渲染三维模型来生成位图图像的渲染处理部34、和对作为经渲染得到的位图图像的渲染完毕图像进行分析的渲染完毕图像分析处理部36。

特殊纹理生成处理部32是生成在通过渲染处理部34渲染的3D模型上粘贴的规定图案的纹理的处理部，具体而言，作为规定图案，生成在值0.0～1.0的灰度值范围内灰度值为值1.0的全白图案、灰度值为值0.0的全黑图案、值0.0与值1.0的灰度值沿横向交替显现的纵条纹图案、和值0.0与值1.0的灰度值沿纵向交替显现的横条纹图案。其中，对于这些各图案所起的作用，将在后面所述。

渲染处理部34是通过将3D渲染用的软件安装在计算机20中来发挥功能的处理部，通过在3D模型上粘贴由特殊纹理生成处理部32生成的纹理来进行渲染，由此按规定的帧速率(例如1秒钟30次、60次等)以帧为单位再生位图图像，来显示动画。在本实施方式中，使用一边追随来自光源的光、一边计算对象面(object surface)的反射、光的屈折等来实施渲染的光线跟踪法，进行渲染处理。

渲染完毕图像分析处理部36通过对由渲染处理部34生成的位图图像(渲染完毕图像)进行分析，生成图像描画信息，以便能够配置相片等所希望的图像数据来代替规定图案的纹理，在阅读器40侧显示渲染完毕图像。

本实施方式的阅读器40具备：存储作为由计算机20的渲染完毕图像分析处理部36分析的结果的图像描画信息的存储部41；通过对3D模型的渲染完毕图像配置所希望的纹理并描画，来进行显示的显示处理部42；和掌控与存储有相片等图像数据的存储卡46数据交换的存储卡控制器44。该阅读器40根据来自用户的指示，依次读入存储卡46中存储的多个图像数据，同时使用图像描画信息，进行将读入的图像数据粘贴在3D模型的渲染完毕图像上，依次进行再生的幻灯显示。

接着，对如此构成的本实施方式的计算机20的特殊纹理生成处理部32、渲染完毕图像分析处理部36的动作、阅读器40的显示处理部42的动作进行说明。首先，对特殊纹理生成处理部32的处理进行说明。图2是表示特殊纹理生成处理的一例的流程图。

在特殊纹理生成处理中，首先将对象集合编号i初始化为值1(步骤S100)，对于对象集合编号i，按RGB的每个颜色成分生成n个特殊纹理(步骤S110)，将对象集合编号i增加值1(步骤S120)，比较对象集合编号i与值n(步骤S130)，在对象集合编号i为值n以下时，返回到步骤S110，重复进行对下一个对象集合编号i生成n个特殊纹理的处理，在对象集合编号i超过了值n时，进行到下一处理。这里，对象集合编号i从值1到值n的特殊纹理的生成如下式(1)所示那样进行，一边使1号到n号的对象纹理编号j从1号开始每次移位值1，一边比较对象纹理编号j和对象集合编号i，对于两者一致的对象纹理编号j，通过在最小值0.0(黑)～最大值1.0(白)的灰度值范围对所有坐标(x，y)设定值1.0的灰度值，来生成全白的特殊纹理，对于两者不一致的对象纹理编号j，通过对所有坐标(x，y)设定值0.0的灰度值，来生成全黑的特殊纹理。这里，式(1)中的“c”表示与图像数据的RGB值的各颜色对应的值，“n”表示在1个画面配置的纹理的数量，“b”表示用二进制表示纹理的坐标时的比特数，“Tc，i，j(x，y)”表示色成分为c、对象集合编号为i、对象纹理编号为j的特殊纹理的坐标(x，y)的灰度值(以下相同)。

(数学式1)

i＝j时，T_c，i，j(x，y)：＝1.0

                                        …(1)

i≠j时，T_c，i，j(x，y)：＝0.0

c：＝1～3，i：＝1～n，j：＝1～n，x：＝1～2^b，y：＝1～2^b

在生成了对象集合编号i为值1～值n的特殊纹理时，接着，生成对象集合编号i为值(n+1)的各颜色成分的n个特殊纹理(步骤S140)，将对象集合编号i增加值1(步骤S150)。这里，对象集合编号i为值(n+1)的特殊纹理的生成如下式(2)所示那样，对于1号至n号的所有对象纹理编号j，通过对所有坐标(x，y)设定值0.0的灰度值，生成全黑的特殊纹理，由此来进行。

(数学式2)

T_c，n+1，j(x，y)：＝0.0                …(2)

c：＝1～3，j：＝1～n，x：＝1～2^b，y：＝1～2^b

在生成了对象集合编号i为值(n+1)的特殊纹理时，接着，根据下式(3)，生成与针对对象集合编号i以交变二进制(葛莱码)表现纹理的坐标时的第[i-(n+2)]比特对应的纵条纹的各颜色成分的n个特殊纹理(步骤S160)，将对象集合编号i增加值1(步骤S170)，比较对象集合编号i和值(n+b+1)(步骤S180)，在对象集合编号i为值(n+b+1)以下时，返回到步骤S160，重复进行对下一个对象集合编号i生成n个特殊纹理的处理，在对象集合编号i超过了值(n+b+1)时，进入到下个处理。这里，式(3)中的“gray(a)”是数值a的葛莱码(交变二进制符号)表现，“and(a、b)”表示a和b的各比特的逻辑积(以下相同)。(n+2)号至(n+b+1)号的对象集合编号i，在分别与以二进制表现纹理的坐标时从第0比特(最上位比特)到第(b-1)比特(最下位比特)的各比特对应，在与对象集合编号i对应的比特值为值1时，设定值1.0(白)的灰度值，在对应的比特值为值0时，设定值0.0(黑)的灰度值，由此生成纵条纹的特殊纹理。在本实施方式中，以交变二进制表现纹理的坐标，例如当纹理数n为值3、坐标为值1～8的3比特(b＝3)时，作为对象集合编号i为表示第0比特(最上位比特)的值5的特殊纹理，对x坐标为值1～4设定黑色的灰度值，对值5～8设定白色的灰度值；作为对象集合编号i为表示第一比特的值6的特殊纹理，对x坐标为值1、2设定黑色的灰度值，对3～6设定白色的灰度值，对值7、8设定设定黑色的灰度值；作为对象集合编号i为表示第二比特(最下位比特)的值7的特殊纹理，对x坐标为值1设定黑色的灰度值，对值2、3设定白色的灰度值，对值4、5设定设定黑色的灰度值，对值6、7设定白色的灰度值，对值8设定黑色的灰度值。

数学式3

and(gray(x-1)，2^i-(n+2)≠0时，T_c，i，j(x，y)：＝1.0

                                                     …(3)

and(gray(x-1)，2^i-(n+2)＝0时，T_c，i，j(x，y)：＝0.0

c：＝1～3，i：＝n+2～n+b+1，j：＝1～n，x：＝1～2^b，y：＝1～2^b

在生成了对象集合编号i为值(n+2)～值(n+b+1)的特殊纹理时，接着，根据下式(4)，生成与针对对象集合编号i将纹理的y坐标进行交变二进制表现时的第[i-(n+b+2)]比特对应的横条纹的各颜色成分的n个特殊纹理(步骤S185)，然后将对象集合编号i增加值1(步骤S190)，比较对象集合编号i和值(n+2b+1)(步骤S195)，在对象集合编号i为值(n+2b+1)以下时，返回到步骤S185，对下一个对象集合编号i反复进行生成n个特殊纹理的处理，在对象集合编号i超过了值(n+2b+1)时，完成所有特殊纹理的生成，结束本程序。(n+b+2)号至(n+2b+1)号的对象集合编号i，在分别以坐标二进制表现纹理的坐标时与第0比特(最上位比特)至第(b-1)比特(最下位比特)的各比特对应，在与对象集合编号i对应的比特值为值1时，设定值1.0(白色)的灰度值，在对应的比特值为值0时，设定值0.0(黑色)的灰度值，由此生成横条纹的特殊纹理。在本实施方式中，以葛莱码表现纹理的坐标，例如在纹理数n为值3、y坐标为值1～8的3比特(b＝3)时，作为对象集合编号i为表示第0比特(最上位比特)的值8的特殊纹理，对y坐标为值1～4设定黑色的灰度值，对值5～8设定白色的灰度值；作为对象集合编号i为表示第一比特的值9的特殊纹理，对y坐标为值1、2设定黑色的灰度值，对值3～6设定白色的灰度值，对值7、8设定黑色的灰度值；作为对象集合编号i为表示第二比特(最下位比特)的值10的特殊纹理，对y坐标为值1设定黑色的灰度值，对值2、3设定白色的灰度值，对值4、5设定黑色的灰度值，对值6、7设定白色的灰度值，对值8设定黑色的灰度值。图3表示在纹理数n为值3、坐标的比特数b为值3时生成的特殊纹理的一览。

(数学式4)

and(gray(y-1)，2^i-(n+b+2)≠0时，T_c，i，j(x，y)：＝1.0

                                                       …(4)

and(gray(y-1)，2^i-(n+b+2)＝0时，T_c，i，j(x，y)：＝0.0

c：＝1～3，i：＝n+b+2～n+2b+1，j：＝1～n，x：＝1～2^b，y：＝1～2^b

对于每个集合，渲染处理部34将对应的n个特殊纹理贴附到三维模型上，进行渲染处理。图4表示渲染处理的情况。在本实施方式中，将三维模型渲染为动画，由于纹理数n为值3、比特数b为值3，所以进行总计10集合量的渲染处理，生成10集合量的动画。该动画由按帧1～T的各帧生成的位图图像(渲染完毕图像)构成。

接着，说明对由渲染处理部34生成的渲染完毕图像进行分析的处理。图5是表示由渲染完毕图像分析处理部36执行的渲染完毕图像分析处理的一例的流程图。

在渲染完毕图像分析处理中，首先如下式(5)所示，将各帧编号t(＝1～T)的渲染完毕图像的坐标(x，y)的变量It(x，y)初始化为值0(步骤S200)，确定对象帧t中的集合编号1～n的渲染完毕图像中的全白区域(坐标)，设定与该全白区域的变量It(x，y)对应的纹理编号(＝对象集合编号i)(步骤S210)。该处理可以如下式(6)所示，通过一边从1号至n号依次移位对象集合编号i，一边比较对象集合编号i的渲染完毕图像的灰度值(各颜色成分的灰度值的总和)、与集合编号(n+1)的渲染完毕图像的灰度值(各颜色成分的灰度值的总和)来进行。这里，式(5)中的“w”表示渲染完毕图像的宽度方向的尺寸，“h”表示渲染完毕图像的高度方向的尺寸。而式(6)中的“Ac，i，t(x，y)”表示色成分c、集合编号i(1～n)、帧编号t中的渲染完毕图像的坐标(x，y)的灰度值(以下相同同。

(数学式5)

I_t(x，y)：＝0            …(5)

t：＝1～T，x：＝1～w，y：＝1～h

$\underset{c=0}{\overset{2}{\mathrm{\&Sigma;}}}{A}_{c,n+1,t(x,y)}<\underset{c=0}{\overset{2}{\mathrm{\&Sigma;}}}{A}_{c,i,t}(x,y)$ 时，I_t(x，y)：＝i  …(6)

i：＝1～n，t：＝1～T，x：＝1～w，y：＝1～h

接着，根据下式(7)，将集合编号(n+1)的渲染完毕图像的灰度值设定成偏差Bc，t(x，y)(步骤S220)，同时通过下式(8)，对变量It(x，y)不为值0的渲染完毕图像的坐标(x，y)、即全白区域计算增益Gc，t(x，y)(步骤S230)。这里，式(8)中的“Ac，It(x，y)，t(x，y)”表示色成分c、变量It(x，y)中存储的集合编号i、帧编号t的渲染完毕图像的坐标(x，y)的灰度值。图6表示偏差Bc，t(x，y)和增益Gc，t(x，y)的关系。当在3D模型上贴附纹理进行渲染时，如图所示，不依赖原始纹理的灰度值的补偿量相当于偏差Bc，t(x，y)，渲染完毕图像的灰度值变化相对于原始纹理的灰度值变化的倾斜相当于增益Gc，t(x，y)。

(数学式6)

B_c，t(x，y)：＝A_c，n+1，t(x，y)                    …(7)

I_t(x，y)≠0时，G_c，t(x，y)：＝A_{c，It(x，y)，t}(x，y)-B_c，t(x，y)

                                                   …(8)

I_t(x，y)＝0时，G_c，t(x，y)：＝0

c：＝1～3，t：＝1～T，x：＝1～w，y：＝1～h

然后，通过下式(9)将纹理的葛莱码表现的坐标(X’t(x，y)，Y’t(x，y))初始化为值0(步骤S240)，设定集合编号(n+2)～(n+2b+1)的渲染完毕图像的坐标(x，y)与纹理的坐标(X’t(x，y)，Y’t(x，y))的对应关系(步骤S250)。这里，坐标的对应关系通过下式(10)进行，具体而言，当使集合编号i从1号至n号依次移位时，判定从集合编号(i+n+1)的渲染完毕图像的灰度值Ac，i+n+1，t(x，y)减去偏差B，t(x，y)后得到的值(各颜色成分的总和)，是否大于将集合编号i的渲染完毕图像的增益Gc、t(x，y)值除以2得到的值(各颜色成分的总和)，即判定集合编号(i+n+1)中的白和黑的纵条纹图案中坐标(x，y)是否为白色，在为白色时，将交变二进制表现的坐标X′t(x，y)所对应的第(i-1)比特值设定成值1，一边使集合编号i从1号至n号依次移位，一边判定从集合编号(i+b+n+1)的渲染完毕图像的灰度值Ac，i+b+n+1，i(x，y)减去偏差Bc，t(x，y)后得到的值(各颜色成分的总和)，是否大于将集合编号i的渲染完毕图像的增益Gc，t(x，y)除以值2得到的值(各颜色成分的总和)，即判定集合编号(i+b+n+1)中的白色和黑色的横条纹图案中坐标(x，y)是否为白色，在为白色时，将坐标Y′t(x，y)所对应的第(i-1)比特的值设成值1，由此来进行。这里，式(10)中的“or(a，b)”表示a和b的各比特的逻辑和。

(数学式7)

X′_t(x，y)：＝0

                      …(9)

Y′_t(x，y)：＝0

t：＝1～T，x：＝1～w，y：＝1～h

$\frac{\underset{C=0}{\overset{2}{\mathrm{\&Sigma;}}}{G}_{c,t}(x,y)}{2}<\underset{C=0}{\overset{2}{\mathrm{\&Sigma;}}}{A}_{c,i+n+1,t}(x,y)-\underset{C=0}{\overset{2}{\mathrm{\&Sigma;}}}{B}_{c,t}(x,y)$ 时，X′_t(x，y)：＝or(X′_t(x，y)，2^i-1)

$\frac{\underset{C=0}{\overset{2}{\mathrm{\&Sigma;}}}{G}_{c,t}(x,y)}{2}<\underset{C=0}{\overset{2}{\mathrm{\&Sigma;}}}{A}_{c,i+b+n+1,t}(x,y)-\underset{C=0}{\overset{2}{\mathrm{\&Sigma;}}}{B}_{c,t}(x,y)$ 时，Y′_t(x，y)：＝or(Y′_t(x，y)，2^i-1)

                                       …(10)

i：＝1～b，t：＝1～T，x：＝1～w，y：＝1～h

在设定坐标的对应关系时，使用下式(11)将葛莱码表现的纹理的坐标(X’t(x，y)，Y’t(x，y))解码，计算出解码后坐标(Xt(x，y)，Yt(x，y))(步骤S260)，将迄今为止的设定或计算结果作为图像描画信息保存到存储部31中(步骤S270)，对值1～T的所有帧判断处理是否完成(步骤S280)，在对所有帧未完成处理时，将下一帧设成对象帧t，返回到步骤S210，重复处理，在对所有帧完成了处理时，结束本处理。这里，式(11)中的「“gray-1(a)”表示将葛莱码a解码后的值，“Xt(x，y)”表示与帧编号t的渲染完毕图像的坐标(x，y)对应的纹理的x坐标，“Yt(x，y)”表示与帧编号t的渲染完毕图像的坐标(x，y)对应的纹理的y坐标。其中，由于在本实施方式中，将坐标(X’t(x，y)，Y’t(x，y))的原点设为(1，1)，所以，在将葛莱码解码后的值加上值1。作为图像描画信息，包括变量It(x，y)、偏差Bc，t(x，y)、增益Gc，t(x，y)和坐标(Xt(c，y)，Yt(x，y))。

(数学式8)

X_t(x，y)：＝gray^-1(X′_t(x，y))+1

                                    …(11)

Y_t(x，y)：＝gray^-1(Y′_t(x，y))+1

t：＝1～T，x：＝1～w，y：＝1～h

在阅读器40的显示处理部42中，如果将由计算机20的渲染处理部34生成的渲染完毕图像(位图图像)、和由渲染完毕图像分析处理部36生成的图像描画信息预先存储到存储部41中，则通过将存储卡46中存储的相片等多个图像数据作为替换用纹理而读入，并使用下式(12)合成为渲染完毕图像且依次进行描画，可以在替换纹理的同时，进行对三维模型的渲染完毕图像加以显示的幻灯再生。这里，式(12)中的“Uc，i(x，y)”表示颜色成分c、纹理编号i的替换用纹理的坐标(x，y)的灰度值(0.0～1.0)，“Pc，t(x，y)”表示颜色成分c、帧编号t的显示图像(渲染完毕图像)的坐标(x，y)的灰度值(0.0～1.0)。如式(12)所示，显示图像的灰度值Pc，t(x，y)的设定，通过设定对变量It(x，y)不为值0的纹理配置区域，向与显示图像的坐标(x，y)对应的替换用纹理的坐标(Xt(c，y)，Yt(x，y))的灰度值乘以增益Gc、t(x，y)并加上偏差B，t(x，y)而得到的值，并针对变量It(x，y)为值0的纹理配置区域以外的区域设定偏差Bc，t(x，y)来进行。图7表示纹理编号为1～3的3个替换用纹理，图8表示将图7的替换用纹理配置描画到渲染完毕图像中的情况。

(数学式9)

I_t(x，y)≠0时，P_c，t(x，y)：＝B_c，t(x，y)+G_c，t(x，y)U_{c，It(x，y)}(X_t(x，y)，Y_t(x，y))

I_t(x，y)＝0时，P_c，t(x，y)：＝B_c，t(x，y)                  …(12)

c：＝1～3，t：＝1～T，x：＝1～w，y：＝1～h

根据以上说明的实施例的图像显示方法，在计算机20侧，将对坐标(x，y)进行二进制表现时的对应于各比特值的x坐标用的纵条纹图案和y坐标用的横条纹图案作为纹理，贴附到三维模型上进行渲染，分析通过渲染而作为位图图像得到的渲染完毕图像，由此设定渲染完毕图像的坐标(x，y)和纹理的坐标(Xt(x，y)，Yt(x，y))的对应关系，将其作为图像描画信息进行保存，当在阅读器40侧使用渲染完毕图像显示图像时，由于通过预先存储的图像描画信息，根据纹理的坐标(Xt(x，y)，Yt(x，y))的灰度值在显示图像的坐标(x，y)进行描画，所以，可自由替换纹理地再生三维模型的渲染完毕图像，并且与实时地渲染三维模型进行显示相比，可以减少处理负担。而且，由于使用增益Gc，t(x，y)、偏差B，t(x，y)转换纹理的灰度值，设定显示图像的灰度值，所以也可以反映对三维模型进行渲染时的折射光、镜面反射、影子等的影响。并且，由于作为用于确定坐标的对应关系的特殊纹理，形成与交变二进制对应的纵条纹图案和横条纹图案，所以，当向相邻的坐标移行时，总成为1比特的变化，可以抑制因图像的灰度值的误差而获得错误的数据。

在本实施方式中，通过使用对坐标(x，y)进行二进制表现时的对应于各比特值的x坐标用的纵条纹图案和y坐标用的横条纹图案作为纹理，贴附到三维模型上进行渲染，并分析渲染结果，生成了图像描画信息，但所使用的图案为并不限于此，也可以使用在x坐标方向(横向)上浓淡(灰度值)逐渐变化的图案、和在y坐标方向(纵向)上浓淡逐渐变化的图案。此时，可以代替由前述的式(3)得到的集合编号(n+2)～(n+b+1)的纵条纹图案，而使用由下式(13)得到的集合编号为(n+2)的一个图案，同时代替由式(4)得到的集合编号(n+b+2)～(n+2b+1)的横条纹图案，而使用由下式(13)得到的集合编号为(n+3)的一个图案。

(数学式10)

$T_{c,n+2,j}(x,y):=\frac{x-1}{2^b}\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(13\right)$

$T_{c,n+3,j}(x,y):=\frac{y-1}{2^b}\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(14\right)$

c：＝1～3，j：＝1～n，x：＝1～2^b，y：＝1～2^b

在使用式(12)的图案和式(13)的图案的情况下，坐标的对应关系的设定可以由下式(15)求出。图9表示特殊纹理的一例，图10表示将图9的特殊纹理贴附到三维模型上进行渲染的情况。由此，可以减少应该生成的特殊纹理的数量。

(数学式11)

$X_t(x,y):=\frac{\underset{C=0}{\overset{2}{\mathrm{\&Sigma;}}}{A}_{c,n+2,t}(x,y)-\underset{C=0}{\overset{2}{\mathrm{\&Sigma;}}}{B}_{c,t}(x,y)}{\underset{C=0}{\overset{2}{\mathrm{\&Sigma;}}}{G}_{c,t}(x,y)}\&times;2^b+1\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(15\right)$

$Y_t(x,y):=\frac{\underset{C=0}{\overset{2}{\mathrm{\&Sigma;}}}{A}_{c,n+3,t}(x,y)-\underset{C=0}{\overset{2}{\mathrm{\&Sigma;}}}{B}_{c,t}(x,y)}{\underset{C=0}{\overset{2}{\mathrm{\&Sigma;}}}{G}_{c,t}(x,y)}\&times;2^b+1$

t：＝1～T，x：＝1～w，y：＝1～h

在本实施方式中，当对坐标进行交变二进制表现时，对象集合编号i为值(n+2)～值(n+b+1)的纵条纹图案的特殊纹理与各比特值对应，并且，对象集合编号i为值(n+b+2)～值(n+2b+1)的横条纹图案的特殊纹理与对坐标进行交变二进制表现时的各比特值对应，但可以使这些图案与以一般的二进制表现坐标时的各比特的值对应而生成。该情况下的特殊纹理的一例表示于图11。

在本实施方式中，通过阅读器40再生图像，但只要是能够再生图像的设备即可，可使用带有液晶画面的移动电话、打印机等任何设备。

另外，本发明并不限于上述的实施方式，只要属于本发明的技术范围属，当然可以通过各种方式来实施。

Claims (9)

1.一种显示图像的图像显示方法，其特征在于，包括下述步骤：

(a)将按各坐标设定了不同的灰度值的规定图案作为纹理贴附到三维模型上来进行渲染，

(b)通过对基于该渲染成为位图图像而得到的渲染完毕图像进行分析，来设定该渲染完毕图像的坐标与所述规定图案的坐标的对应关系，并将其作为图像描画信息进行保存，

(c)在将所希望的纹理作为图像进行显示时，根据上述所保存的图像描画信息，在所述渲染完毕图像中配置上述所希望的纹理来进行显示。

2.根据权利要求1所述的图像显示方法，其特征在于，

所述步骤(b)是通过根据所述渲染完毕图像的各坐标的灰度值确定对应的所述规定图案的坐标，来导出所述对应关系的步骤。

3.根据权利要求1或2所述的图像显示方法，其特征在于，

所述规定图案是对于以二进制表现坐标时与比特数对应的多个图案，分别设定了与每个坐标所对应的比特值相对应的灰度值的图案。

4.根据权利要求3所述的图像显示方法，其特征在于，

所述二进制为葛莱码、即交变二进制。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的图像显示方法，其特征在于，

在所述步骤(a)中，作为所述规定图案，除了用于设定所述对应关系的对应关系设定用图案之外，还将以最小灰度值满涂而成的第一满涂图案贴附到所述三维模型上，进行渲染；

在所述步骤(b)中，将作为所述渲染完毕图像中的所述第一满涂图案的灰度值的偏差值，作为所述图像描画信息进行保存；

在所述步骤(c)中，通过根据所述保存的偏差值，补偿上述所希望的纹理的灰度值，来转换成所述渲染完毕图像的灰度值进行显示。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的图像显示方法，其特征在于，

在所述步骤(a)中，作为所述规定图案，除了用于设定所述对应关系的对应关系设定用图案之外，还将以最小灰度值满涂而成的第一满涂图案和以最大灰度值满涂而成的第二满涂图案贴附到所述三维模型上，分别进行渲染；

在所述步骤(b)中，计算出作为所述渲染完毕图像中的所述第二满涂图案的灰度值与所述第一满涂图案的灰度值的偏差的增益，将其保存为所述图像描画信息；

在所述步骤(c)中，根据上述所保存的增益，将上述所希望的纹理的灰度值转换成所述渲染完毕图像的灰度值并进行显示。

7.根据权利要求6所述的图像显示方法，其特征在于，

在所述步骤(a)中，当在所述步骤(c)中对所述渲染完毕图像配置了多个所希望的纹理并进行显示时，按每个集合分别将第一集合组和1个第二集合贴附到所述三维模型上，进行渲染，所述第一集合组是以上述配置的所希望的纹理数设置的集合组，各集合由1个所述第二满涂图案和数量为从上述配置的纹理的数量减去值1而得到的数量的所述第一满涂图案构成，同时按各集合的每一个在所述三维模型上贴附所述第二满涂图案的场所不同，所述第二集合由数量与上述配置的所希望的纹理数相同的所述第一满涂图案构成；

在所述步骤(b)中，按照所述第一集合组的各集合的每一个，将通过对各集合渲染所述第一集合组而得到的各渲染完毕图像的灰度值、和通过渲染所述第二集合而得到的渲染完毕图像的灰度值进行比较，由此确定作为在所述三维模型上贴附了纹理的区域的纹理区域，针对该确定出的纹理区域计算出所述增益。

8.根据权利要求1～5中任意一项所述的图像显示方法，其特征在于，

以帧为单位描画图像，将其作为动态图像进行显示。

9.一种显示图像的图像显示装置，其特征在于，具备：

存储机构，其存储渲染完毕图像的坐标与规定图案的坐标的对应关系，所述渲染完毕图像是通过将灰度值按各坐标不同的所述规定图案作为纹理贴附到三维模型上进行渲染，作为位图图像而得到的；和

显示机构，其在将所希望的纹理作为图像进行显示时，根据在所述存储机构中存储的对应关系，将上述所希望的纹理配置到所述渲染完毕图像中并进行显示。

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