CN1244076C - 并行z缓冲器体系结构与透明度 - Google Patents

Abstract

一个图象处理系统，即使各半透明图象被复杂地混进了3维图象之中，也能正确地表达一幅3维图象。多个图象发生器，其中的每一个用于产生图象数据，该图象数据包括准备由该图象数据加以表示的一幅图象的(从一个预定的参照部分起算的)深度距离，以及该图象的彩色信息；以及一个合并器，它按照被包含在每一个图象数据之中的深度距离的顺序，来指定(例如排序)多个已接收的图象数据，并将下列两部分图象数据的彩色信息加以混合：第一部分信息是用以表示其深度距离相对地长的第一图象数据的彩色信息，第二部分信息是用以表示跟所述第一图象重叠的一幅第二图象的图象数据的彩色信息。

Description

并行z缓冲器体系结构与透明度

技术领域

本发明涉及一个3维图象处理系统，以及一种基于多个图象数据、用以产生一幅3维图象的3维图象处理方法，上述图象数据中的每一个都包括深度信息和彩色信息。

背景技术

在产生一幅3维图象的一个3维图象处理器(以下简称为“图象处理器”)中，使用了在现有的计算机系统中广泛应用的帧缓冲器和z缓冲器。即，这种类型的图象处理器具有一个内插计算器，它接收由一个图象处理单元的几何处理所产生的图形数据，并根据所接收的图形数据来进行内插计算，以产生图象数据，以及一个存储器，其中包括一个帧缓冲器和一个z缓冲器。

在帧缓冲器中，描绘了图象数据，其中包括彩色信息，诸如待处理的一幅3维图象的R(红)数值，G(绿)数值和B(蓝)数值。在z缓冲器中，存储了各z坐标，其中的每一个都表示从一个特定视点(例如从一个操作员所观察的显示器的表面)起算的一个象素的深度距离。

内插计算器接收图形数据，例如描绘一个多边形的命令(多边形是一幅3维图象的基本构形图)，在3维坐标系统中一个多边形的各顶点坐标，以及每一个象素的彩色信息。内插计算器进行深度距离和彩色信息的内插计算，以产生在逐个象素的基础上表示深度距离和彩色信息的图象数据。分别将通过内插计算所获得的各深度距离存储在z缓冲器的一个预定地址之中，同时将所获得的彩色信息存储在帧缓冲器的一个预定地址之中。

在3维图象互相重叠的情况下，由一种z缓冲器算法对它们进行调整。z缓冲器算法指的是使用z缓冲器来进行的隐藏表面处理，即，在出现在被其他图象所遮盖的一个位置上的重叠部分中，用于擦除一幅图象的处理过程。z缓冲器算法在逐个象素的基础上，对希望画出的多幅图象的z坐标互相进行比较，并判断各图象相对于显示器表面而言的前后关系。然后，若深度距离较短，即，一幅图象被放置在离视点较近的位置上，则画出该图象，另一方面，若一幅图象被放置在离视点较远的位置上，则不画出该图象。由此，对放置在被遮挡位置上的图象的重叠部分进行擦除。

下面将说明使用多个图象处理器来进行复杂的图象处理的图象处理系统。

这种图象处理系统具有4个图象处理器以及一个z比较器。每一个图象处理器都从帧缓冲器中抽取图象数据，其中包括各象素的彩色信息，并将在那个时间形成一幅图象的各象素的z坐标写入z缓冲器。

z比较器基于被写入到每一个图象处理器的z缓冲器的图象数据以及被写入到其z缓冲器的各z坐标来进行隐藏表面处理，并产生一幅组合图象。更具体地说，z比较器从各图象处理器读出图象数据和各z坐标。然后，在所有已读出的z坐标中，具有最小z坐标的图象数据被用来作为一幅待处理的3维图象。换句话说，使用最靠近视点的图象数据的一幅图象被放置在最上层，而被放置在重叠部分的较低层的一幅图象的图象数据要经受隐藏表面擦除，从而产生具有重叠部分的一幅组合图象。

例如，分别捕获由一个图象处理器所产生的、用于描绘一个背景的图象数据，由一个图象处理器所产生的、用于描绘一部汽车的图象数据，由一个图象处理器所产生的、用于描绘一幢建筑物的图象数据，由一个图象处理器所产生的、用于描绘一个人的图象数据。其后，当出现一个重叠部分时，通过基于各z坐标的z比较器，被放置在重叠部分的背面的图象的图象数据要经受隐藏表面擦除。

相应地，即使在一幅复杂的3维图象的情况下，跟仅由一个图象处理器来进行这样的处理的情况相比，通过以共享方式来使用多个图象处理器来处理图象，仍然有可能以高速度来进行精确的图象处理。

在文献《计算机图形原理与实践》(Computer Graphics Principlesand Practice)中，以上的图象处理系统被介绍在文章《图象组成体系结构》(Image-Composition-Architectures)中。

在上述常规的图象处理系统中，来自多个图象处理器的输出的区别是建立在各z坐标的大小的基础上的，这种区别导致简单的隐藏表面处理。因此，在多个重叠的3维图象中，即使其z坐标为相对地小的图象是半透明的，隐藏的表面部分仍要被擦除，这就引起一个问题，即，不能正确地表达半透明的3维图象。

本发明的一个目标就是提供一种改进的图象处理系统，即使该3维图象以一种复杂的方式含有各半透明的图象，也能正确地表达一幅3维图象。

发明内容

本发明提供一种图象处理系统，一个图象处理装置，一种图象处理方法，以及一段计算机程序。

根据本发明的一个方面，提供了一种图象处理系统，包括：多个图象发生器，其中的每一个图像发生器都用于产生这样的图象数据，即，该图象数据包括准备由所述图象数据来表示的一个图象的距一个预定的参照部分的深度距离以及所述图象的彩色信息；以及一个合并器，用于从各所述多个图象发生器接收所述图象数据，其中，所述合并器按照被包含在每一个所述图象数据之中的所述深度距离的顺序来指定多个接收的图象数据，并将用以表示其深度距离较长的一个第一图象的图象数据的彩色信息和用以表示跟所述第一图象重叠的一个第二图象的图象数据的彩色信息加以合并；其中，所述合并器将具有最长深度距离的图象数据的彩色信息以及具有次最长深度距离的图象数据的彩色信息加以混合，并且再将混合的结果跟具有第三最长深度距离的图象数据的彩色信息加以混合；以及所述的图象处理系统还包括一个同步单元，用以使从多个图象发生器中捕获图象数据的定时跟图象处理系统的图象处理定时保持同步。

可以作出这样的安排：深度距离是从预定的参照部分起算的一个象素的深度距离，并且彩色信息是该象素的彩色信息，并且该合并器按照该象素的深度距离的顺序来指定各象素，并将各象素的彩色信息加以混合。

可以作出这样的安排：每一个图象数据都包括多个象素的深度距离，以及各象素的彩色信息，并且该合并器按照象素的深度距离的顺序来指定具有相同的2维坐标的各象素，同时将具有相同的2维坐标的各象素的彩色信息加以混合。

可以作出这样的安排：该合并器将具有最长深度距离的图象数据的彩色信息以及具有次最长深度距离的图象数据的彩色信息加以混合，并且再将混合的结果跟具有第三最长深度距离的图象数据的彩色信息加以混合。

可以作出这样的安排：该合并器将具有最长深度距离的图象数据的彩色信息以及用以表示背景的背景图象数据的彩色信息加以混合。

可以作出这样的安排：具有最长深度距离的图象数据是用以表示背景的背景图象数据。

可以作出这样的安排：该彩色信息包括表示3基色的亮度数值，以及表示半透明度的一个透明度数值。

可以作出这样的安排：图象处理系统还包括一个同步单元，用以使从多个图象发生器中捕获图象数据的定时跟图象处理系统的图象处理定时保持同步。

可以作出这样的安排：多个图象发生器，合并器以及同步单元部分地或整体地包括一个逻辑电路以及一个半导体存储器，该逻辑电路以及半导体存储器被设置在一个半导体芯片上。

根据本发明的另一方面，提供了一种图象处理设备，包括：一个数据捕获单元，用于从多个图象发生器中的每一个图像发生器捕获图象数据，每一个所述图象发生器产生这样的图象数据，即，该图象数据包括由所述图象数据表示的一个图象的距一个预定的参照部分的深度距离以及所述图象的彩色信息；以及一个彩色信息合并器，用于按照被包含在每一个所述图象数据之中的深度距离的顺序来指定多个捕获的图象数据，并将用以表示其深度距离较长的一个第一图象的图象数据的彩色信息和用以表示与所述第一图象重叠的一个第二图象的图象数据的彩色信息相合并，其中，所述数据捕获单元和所述彩色信息合并器被设置在一块半导体芯片上；其中，所述合并器将具有最长深度距离的图象数据的彩色信息以及具有次最长深度距离的图象数据的彩色信息加以混合，并且再将混合的结果跟具有第三最长深度距离的图象数据的彩色信息加以混合；以及所述的图象处理系统还包括一个同步单元，用以使从多个图象发生器中捕获图象数据的定时跟图象处理系统的图象处理定时保持同步。

可以作出这样的安排：该图象处理装置还包括一个同步单元，用以使从多个图象发生器中捕获图象数据的定时跟图象处理装置的图象处理定时保持同步。

根据本发明的另一方面，提供了一个图象处理装置包括：一个帧缓冲器，用于存储图象数据，该图象数据中包括准备由所述图象数据来表示的一个图象的彩色信息；一个z缓冲器，用于存储从一个预定的参照部分起算的所述图象的深度距离；以及一个通信单元，用于跟一个合并器进行通信，所述合并器从包括主体图象处理装置的多个图象处理装置中的每一个接收包括所述彩色信息以及所述深度距离在内的所述图象数据，以便按照被包含在每一个所述图象数据之中的深度距离的顺序，来指定多个已捕获的图象数据，并将下列两部分图象数据的彩色信息加以混合，第一部分信息是用以表示其深度距离相对地长的第一图象数据的彩色信息，第二部分信息是用以表示跟所述第一图象重叠的一幅第二图象的图象数据的彩色信息，其中，所述帧缓冲器，所述z缓冲器以及所述通信单元被设置在一块半导体芯片上；其中，所述合并器将具有最长深度距离的图象数据的彩色信息以及具有次最长深度距离的图象数据的彩色信息加以混合，并且再将混合的结果跟具有第三最长深度距离的图象数据的彩色信息加以混合；以及所述的图象处理系统还包括一个同步单元，用以使从多个图象发生器中捕获图象数据的定时跟图象处理系统的图象处理定时保持同步。

根据本发明的另一方面，提供了准备在一个图象处理系统中执行的一种图象处理方法，该系统包括多个图象发生器以及被连接到多个图象发生器的一个合并器，所述方法包括下列各步骤：令所述多个图象发生器去产生图象数据，其中的每一个都包括准备由所述图象数据来表示的一幅图象的、从一个预定的参照部分起算的深度距离，以及所述图象的彩色信息；以及令所述合并器从所述多个图象发生器中的每一个，按照预定的同步定时去捕获所述图象，并按照被包含在每一个所述图象数据之中的深度距离的顺序，来指定多个已捕获的图象数据，并将下列两部分图象数据的彩色信息加以混合，第一部分信息是用以表示其深度距离相对地长的第一图象数据的彩色信息，第二部分信息是用以表示跟所述第一图象重叠的一幅第二图象的图象数据的彩色信息；其中，所述合并器将具有最长深度距离的图象数据的彩色信息以及具有次最长深度距离的图象数据的彩色信息加以混合，并且再将混合的结果跟具有第三最长深度距离的图象数据的彩色信息加以混合；以及所述的图象处理系统还包括一个同步单元，用以使从多个图象发生器中捕获图象数据的定时跟图象处理系统的图象处理定时保持同步。

根据本发明的另一方面，提供了一段计算机程序，用于使一部计算机如同一个图象处理系统那样进行工作，该系统包括：多个图象发生器，其中的每一个都用于产生图象数据，包括准备由该图象数据来表示的一幅图象的、从一个预定的参照部分起算的深度距离，以及该图象的彩色信息；以及一个合并器，用于接收来自多个图象发生器中的每一个的图象数据，其中，该合并器按照被包含在每一个图象数据之中的深度距离的顺序，来指定多个已接收的图象数据，并将下列两部分图象数据的彩色信息加以混合，第一部分信息是用以表示其深度距离相对地长的第一图象数据的彩色信息，第二部分信息是用以表示跟第一图象重叠的一幅第二图象的图象数据的彩色信息。

根据本发明的另一方面，提供了一个图象处理系统，包括：一个数据捕获单元，用于在网络上从多个图象发生器中的每一个捕获图象数据，每一个图象发生器所产生的图象数据包括从由所述图象数据表示的一幅图象的、从一个预定的参照部分起算的深度距离，以及所述图象的彩色信息；以及一个彩色信息合并器，用于按照被包含在每一个所述图象数据之中的深度距离的顺序，来指定多个已捕获的图象数据，并将下列两部分图象数据的彩色信息加以混合，第一部分信息是用以表示其深度距离相对地长的第一图象数据的彩色信息，第二部分信息是用以表示跟所述第一图象重叠的一幅第二图象的图象数据的彩色信息；其中，所述合并器将具有最长深度距离的图象数据的彩色信息以及具有次最长深度距离的图象数据的彩色信息加以混合，并且再将混合的结果跟具有第三最长深度距离的图象数据的彩色信息加以混合；以及所述的图象处理系统还包括一个同步单元，用以使从多个图象发生器中捕获图象数据的定时跟图象处理系统的图象处理定时保持同步。

根据本发明的另一方面，提供了一个图象处理系统，包括：多个图象发生器，其中的每一个都用于产生图象数据，包括准备由所述图象数据来表示的一幅图象的、从一个预定的参照部分起算的深度距离，以及所述图象的彩色信息；以及多个合并器，用于捕获由多个图象发生器中所产生的图象数据，并将所捕获的图象数据进行混合；以及一个控制器，用于选择各图象发生器，以及为处理来自所述多个图象发生器以及所述多个合并器的图象数据所需的至少一个合并器，其中，所述多个图象发生器，所述多个合并器以及所述控制器在网络上互相连接，并且所述多个合并器中的至少一个从已选定的各图象发生器中捕获图象数据，并按照被包含在每一个所述图象数据之中的深度距离的顺序，来指定多个已捕获的图象数据，并将下列两部分图象数据的彩色信息加以混合，第一部分信息是用以表示其深度距离相对地长的第一图象数据的彩色信息，第二部分信息是用以表示跟所述第一图象重叠的一幅第二图象的图象数据的彩色信息；其中，所述合并器将具有最长深度距离的图象数据的彩色信息以及具有次最长深度距离的图象数据的彩色信息加以混合，并且再将混合的结果跟具有第三最长深度距离的图象数据的彩色信息加以混合；以及所述的图象处理系统还包括一个同步单元，用以使从多个图象发生器中捕获图象数据的定时跟图象处理系统的图象处理定时保持同步。

可以作出这样的安排：该已选定的图象发生器中至少有一个在不同于所述网络的一个网络上，跟其他各图象发生器连接，并且也由其他各图象发生器来产生图象数据。

可以作出这样的安排：该图象数据包括用以指定捕获该图象数据的目标合并器的数据。

可以作出这样的安排：该图象处理系统还包括一个用于存储数据的交换机，上述数据用于指定各图象发生器以及由该控制器所选定的至少一个合并器，后者用于捕获由所述存储数据所指定的图象发生器产生的图象数据，并将所捕获的图象数据发送到由该存储数据指定的至少一个合并器。

附图说明

通过阅读以下的详细说明以及诸附图，将使本发明的这些目标和其他目标变得更加明显，在诸附图中：

图1是一份系统组成视图，说明根据本发明的图象处理系统的一个实施例；

图2是一个图象发生器的一份组成视图；

图3是一份方框图，说明根据本发明的一个合并器的组成实例；

图4是一份图，说明被送往一个前级装置的一个外部同步信号的产生定时，以及一个内部同步信号的产生定时，其中，(A)表示一份组成视图，说明一个图象发生器和各合并器，(B)表示后一级的合并器的内部同步信号，(C)表示从后一级的合并器输出的一组外部同步信号，(D)表示前一级的合并器的一组内部同步信号，以及(E)表示从前一级的合并器输出的一组外部同步信号；

图5是一份方框图，说明根据本发明的一个合并块的主要部分的组成实例；

图6是一份视图，说明使用根据本发明的图象处理系统的一种图象处理方法的各步骤；

图7是一份系统组成视图，说明根据本发明的图象处理系统的另一个实施例；

图8是一份系统组成视图，说明根据本发明的图象处理系统的又一个实施例；

图9是一份系统组成视图，说明根据本发明的图象处理系统的再一个实施例；

图10是一份系统组成视图，说明根据本发明的图象处理系统的还一个实施例；

图11是用以在网络上实现图象处理系统的一份组成视图；

图12是在各配置组件之间发送/接收数据的一个实例；

图13是一份视图，说明用以确定形成图象处理系统的各配置组件的各步骤；

图14是用以在网络上实现图象处理系统的另一份组成视图；以及

图15是在各配置组件之间发送/接收数据的一个实例的一份视图。

具体实施方式

下面将说明本发明的一个优选实施例，其中，本发明的图象处理系统被应用于一个对由复杂的图象成分(例如游戏字符)组成的3维模型的图象进行处理的系统。

<整体结构>

图1是根据本发明的图象处理系统一份整体结构图。

图象处理系统100包括16个图象发生器101至116以及5个合并器117至121。

图象发生器101至116以及合并器117至121当中的每一个都分别具有一个逻辑电路以及一个半导体存储器，并且，逻辑电路以及半导体存储器被集成在一块半导体芯片上。可以根据待处理的3维图象的种类、3维图象的数目以及处理方式来确定各图象发生器以及各合并器的数目。

各图象发生器101至116当中的每一个通过使用几何处理来产生图形数据，包括用以形成一个立体的3维模型的每一个多边形的每一个顶点的3维坐标(x，y，z)、每一个多边形的纹理的齐次坐标(s，t)以及一个齐次项q。图象发生器还基于所产生的图形数据来进行特征显示处理。而且，在接收到来自与一个后继级相连接的合并器117至120的外部同步信号之后，各图象发生器101至116就从帧缓冲器分别向后继级的各合并器117至120输出彩色信息(R数值，G数值，B数值，A数值)，它们是显示处理的结果。同样，各图象发生器101至116从各z缓冲器向后继级的各合并器117至120输出z坐标，其中的每一个都表示从一个特定视点(例如，操作员所观察的一个显示器的表面)看过去的一个象素的深度距离。这时，各图象发生器101至116还输出写使能信号WE，它令各合并器117至121同时地捕获彩色信息(R数值，G数值，B数值，A数值)和各z坐标。

帧缓冲器和z缓冲器跟在现有技术中所表示的那些缓冲器相同，并且R数值，G数值和B数值分别是红、绿和蓝3色的亮度数值，而A数值则是表示半透明度(α)的一个数字数值。

各合并器117至121中的每一个都通过一种数据捕获机制，从相应的各图象发生器或其他各合并器那里接收输出数据，明确地说，每一个合并器都接收这样的图象数据，它们包括表示每一个象素的2维位置的(x，y)坐标，彩色信息(R数值，G数值，B数值，A数值)以及z坐标(z)。随后，根据z缓冲器算法，使用z坐标(z)来说明图象数据，并按照从视点起算的图象数据的z坐标(z)从长到短(即从大到小)的顺序，对彩色信息(R数值，G数值，B数值，A数值)进行混合。通过这样的处理，就在合并器121那里产生用以表达包括一幅半透明图象在内的一幅复合的3维图象的组合图象数据。

各图象发生器101至116中的每一个都被连接到后继级的各合并器117至120中的任何一个，并且各合并器都被连接到合并器121。因此，有可能在各合并器当中作出多级连接。

在本实施例中，各图象发生器101至116被分为4组，并且为每一组提供一个合并器。即，各图象发生器101至104被连接到合并器117，各图象发生器105至108被连接到合并器118，各图象发生器109至112被连接到合并器119，各图象发生器113至116被连接到合并器120。在各图象发生器113至116以及各合并器117至121中，通过将在下面说明的各同步信号就能获得处理操作的同步定时。

下面将结合各图象发生器101至116以及各合并器117至121，来说明其特定的组成和功能。

<图象发生器>

图2说明了图象发生器的整体构成。由于所有的图象发生器101-116都具有相同的配置组件，所以，为方便起见，在图2中各图象发生器统一地用参考数字200来表示。

图象发生器200以这样一种方式被组成，使得图形处理器201，图形存储器202，I/O接口电路203和显示电路204被连接到总线205。

图形处理器201先从存储了与一项应用之类的进展相符的原始图形数据的图形存储器202中读出必要的原始数据。接下来，图形处理器201执行几何处理，例如对已读出的原始图形数据进行坐标变换，削波处理，亮度处理等，以产生图形数据。之后，图形处理器201经由总线205将图形数据送往显示电路204。

I/O接口电路203具有捕获来自外部操作单元(图中未示出)的用于控制一个字符之类的3维模型的运动的控制信号的功能，或者具有捕获由外部图象处理单元产生的图象数据的功能。控制信号被发送到图形处理器201，用以控制显示电路204。

图形数据由各浮点数值(IEEE格式)组成。浮点数值包括，例如16位的x坐标和y坐标，24位的z坐标，12(＝8+4)位的R数值，G数值，B数值，以及各具有32位的s，t，q纹理坐标。

显示电路204有一个映射处理器2041，一个存储器接口(存储I/F)电路2046，一个CRT控制器2047和一个动态随机存取存储器(DRAM)2049。

本实施例的映射处理器2041被这样形成，使得诸如映射处理器2041之类的逻辑电路，以及用于存储图象数据和纹理数据的DRAM2049被设置在一块半导体芯片之上。

映射处理器2041对经由总线205发送过来的图形数据进行线性内插。线性内插使它有可能从图形数据中获得在一个多边形的表面上每一个象素的彩色信息(R数值，G数值，B数值，A数值)和z坐标，该图形数据仅表示关于多边形的每一个顶点的彩色信息(R数值，G数值，B数值，A数值)和z坐标。而且，映射处理器2041先利用图形数据中所包含的齐次坐标(s，t)和齐次项q来计算纹理坐标，再利用与已导出的各纹理坐标相对应的纹理数据来进行纹理影射。使之有可能得到更精确的显示图象。

这样一来，由(x，y，z，R，G，B，A)表示的象素数据就产生了，数据中包含有表示每个象素的2维位置的(x，y)坐标，彩色信息以及z坐标。

响应于来自显示电路204中的其它电路的一项请求，存储器I/F电路2046对DRAM 2049进行访问(读/写)。在访问时，写通道和读通道在构成上是相互独立的。顾名思义，也就是，写入时，写入地址ADRW和写入数据DTW通过写通道被写入，而读出时，读出数据DTR通过读通道被读出。

在本实施例的一种预定的交织寻址的基础上，存储器I/F电路2046最多以16个象素为单位，对DRAM 2049进行访问。

在与从被连接到后继级的合并器所提供的一个外部同步信号保持同步的条件下，CRT控制器2047请求经由存储器I/F电路2046从DRAM 2049中读出图象数据，即来自帧缓冲器2049b的各象素的彩色信息(R数值，G数值，B数值，A数值)以及来自z缓冲器2049c的各象素的z坐标。然后，CRT控制器2047向后继级的合并器输出含有各象素的彩色信息(R数值，G数值，B数值，A数值)以及各z坐标，还包括各象素的(x，y)坐标，以及作为写入信号的写使能信号WE。

在每次访问中，从DRAM 2049中被读出彩色信息和各z坐标的、并且连同一个写使能信号WE一起，被输出到合并器的各象素的数目，在本实施例中最多为16，并且该数目可以根据来自一项正在被执行的应用的要求而发生变化。虽然每次访问和输出的象素数目可以是包括1在内的任何数目，但是为了简明起见，在以下的说明中，都假定每次访问和输出的象素数目为16。而且，响应于从合并器121发出的外部同步信号，每次访问的各象素的(x，y)坐标都由一个主控制器(未示出)来决定，并通知各图象发生器101-116中每一个的CRT控制器2047。这样一来，在各图象发生器101-116中，用于每次访问的各象素的(x，y)坐标都是相同的。

DRAM 2049进一步在帧缓冲器2049b中存储纹理数据。

<合并器>

图3说明了合并器的整体构成。由于所有的合并器117-121都具有相同的配置组件，所以，为方便起见，在图3中，各合并器统一地用参考数字300来表示。

先进先出寄存器(FIFO)301-304跟安装在前一级的4个图象发生器是一一对应的，并且每一个先进先出寄存器都暂时地存储着从相应的图象发生器输出的图象数据，也就是16个象素的彩色信息(R数值，G数值，B数值，A数值)，(x，y)坐标和z坐标。这些图象数据在与来自相应的图象发生器的写使能信号WE同步的条件下被写入每个先进先出寄存器301-304之中。已写入到各先进先出寄存器301-304的图象数据在与同步信号发生电路305所产生的内部同步信号Vsync同步的条件下，被输出到合并块306。由于图象数据是在与内部同步信号Vsync同步的条件下，从各先进先出寄存器301-304输出的，所以送往合并器300的图象数据的输入定时就可以在一定程度上自由地设定。相应地，也就不一定要求在各图象发生器之间实现完全的同步操作。在合并器300中，各先进先出寄存器301-304的输出实际上是与内部同步信号Vsync完全同步的。这样，各先进先出寄存器301-304的输出结果就可以在合并块306中进行排序，并且按照从视点起算的位置，以从远到近的顺序来进行彩色信息的混合(α混合)。从而就很容易地将从各先进先出寄存器301-304输出的4个图象数据进行混合，这将在后面进行详细说明。

通过以上所述已经说明了使用4个先进先出寄存器的实例，这是因为被连接到一个合并器的图象发生器的数目是4。但是与各图象发生器相对应的各先进先出寄存器的数目可以设置为不限于4个。而且，物理上不同的存储器也可以用作各先进先出寄存器301-304。再有，每个存储器在逻辑上还可以被划分为多个区。

从合并器300的一个后级装置(例如一个显示器)输入的、来自同步信号发生电路305的外部同步信号SYNCIN，按照相同的定时被送往前一级的各图象发生器或各合并器。

下面将参照图4，给出从合并器送往前级装置的外部同步信号SYNCIN的产生定时，以及合并器的内部同步信号Vsync的产生定时的说明。

同步信号发生电路305产生外部同步信号SYNCIN和内部同步信号Vsync。这里，如图4(A)所示，该图说明了合并器121，合并器117，以及图象发生器101以3级方式相互连接的一个实例。

假定合并器121产生的内部同步信号用Vsync2来表示，并且其外部同步信号用SYNCIN2来表示。同样，合并器117的内部同步信号用Vsync1来表示，其外部同步信号用SYNCIN1来表示。

如图4(B)至(E)所示，与合并器的内部同步信号Vsync1和Vsync2相比，外部同步信号SYNCIN1和SYNCIN2的产生定时被加速了一段预定的时间。为了达到多级连接的目的，合并器的内部同步信号跟随着从后一级的合并器提供的外部同步信号。作者打算将这段加速时间设置为在图象发生器接收到外部同步信号SYNCIN之后，在实际的同步操作开始之前所经历的一段时间。各先进先出寄存器301-304被安排用来完成各合并器的输入。这样，即使在时间上发生了轻微的变化，也不会出现问题。

以这样一种方式来设置加速时间，使得在从各先进先出寄存器中读出图象数据之前，就结束将图象数据写入到各先进先出寄存器的操作。由于同步信号是在固定的周期中重复的，所以通过一个顺序电路(例如一个计数器)，就能很容易地实现加速时间。

而且，顺序电路(例如计数器)可以由来自后级的同步信号进行重新设置(清零)，使得内部同步信号可能跟随由后级合并器提供的外部同步信号。

合并块306利用4组图象数据所包含的z坐标，对来自各先进先出寄存器301-304的、与内部同步信号Vsync同步的图象数据进行排序，再利用A数值，按照从视点起算的位置，以从远到近的顺序，将彩色信息(R数值，G数值，B数值，A数值)进行混合，即α混合，并按照预定的定时，将结果输到后继级的合并器121。

图5是一份方框图，表示合并块306的主要组成。合并块306具有一个z排序器3061以及一个混合器3062。

z排序器3061从各FIFO 301至304中的每一个接收16个象素的彩色信息(R数值，G数值，B数值，A数值)，各(x，y)坐标和各z坐标。然后，z排序器3061选择具有相同的(x，y)坐标的4个象素，并且按照数值大小对已选定的各象素的z坐标进行比较。在本实施例中，16个象素的各(x，y)坐标的选择顺序是预先确定的。如图5所示，假定来自各FIFO 301至304的各象素的彩色信息和各z坐标分别表示为(R1，G1，B1，A1)至(R4，G4，B4，A4)以及z1至z4。在z1至z4之间进行比较后，z排序器3061基于比较结果，按照z坐标(z)的降序(译者注，指从大到小)，即按照从视点起算的、从一个较远的位置开始的顺序，对4个象素进行排序。在图5的实例中，假定建立了一种z1＞z4＞z3＞z2的关系。

混合器3062具有4个混合处理器3062-1至3062-4。可以按照待混合的彩色信息的数目，适当地确定混合处理器的数目。

混合处理器3062-1执行例如在方程式(1)至(3)中的计算，以实现α混合处理。在这种情况下，使用定位于从视点起算的最远位置处的象素的彩色信息(R1，G1，B1，A1)来进行计算，上述最远位置和彩色信息(R1，G1，B1，A1)是来自排序和彩色信息(Rb，Gb，Bb，Ab)的结果，它们被存储在一个寄存器(未示出)之中，并且涉及由显示器所产生的图象的背景。如同人们所熟知的那样，具有涉及背景的彩色信息(Rb，Gb，Bb，Ab)的象素被定位于从视点起算的最远的位置上。接着，混合处理器3062-1向混合处理器3062-2提供所得到的彩色信息(R’数值，G’数值，B’数值，A’数值)。

R’＝R1×A1+(1-A1)×Rb        (1)

G’＝G1×A1+(1-A1)×Gb        (2)

B’＝B1×A1+(1-A1)×Bb        (3)

数值A’从Ab与A1之和导出。

混合处理器3062-2执行例如在方程式(4)至(6)中的计算，以实现α混合处理。在这种情况下，使用定位于从视点起算的次最远位置处的象素的彩色信息(R4，G4，B4，A4)来进行计算，上述最远位置和彩色信息(R4，G4，B4，A4)是来自排序以及混合处理器3062-1的计算结果(R’，G’，B’，A’)，随后，混合处理器3062-2向混合处理器3062-3提供所得到的彩色信息(R”数值，G”数值，B”数值，A”数值)。

R”＝R4×A4+(1-A4)×R’        (4)

G”＝G4×A4+(1-A4)×G’        (5)

B”＝B4×A1+(1-A4)×B’        (6)

数值A”从A’与A4之和导出。

混合处理器3062-3执行例如在方程式(7)至(9)中的计算，以实现α混合处理。在这种情况下，使用定位于从视点起算的第三最远位置处的象素的彩色信息(R3，G3，B3，A3)来进行计算，上述彩色信息(R3，G3，B3，A3)是来自排序和混合处理器3062-2的计算结果(R”，G”，B”，A”)。接着，混合处理器3062-3向混合处理器3062-4提供所得到的彩色信息(R数值，G数值，B数值，A数值)。

R＝R3×A3+(1-A3)×R”           (7)

G＝G3×A3+(1-A3)×G”           (8)

B＝B3×A3+(1-A3)×B”           (9)

数值A从A”与A3之和导出。

混合处理器3062-4执行例如在方程式(10)至(12)中的计算，以实现α混合处理。在这种情况下，使用定位于最靠近视点处的象素的彩色信息(R2，G2，B2，A2)来进行计算，上述彩色信息(R2，G2，B2，A2)是来自排序和混合处理器3062-3的计算结果(R，G，B，A)。接着，混合处理器3062-4导出最后的彩色信息(Ro数值，Go数值，Bo数值，Ao数值)。

Ro＝R2×A2+(1-A2)×R           (10)

Go＝G2×A2+(1-A2)×G           (11)

Bo＝B2×A2+(1-A2)×B           (12)

数值Ao从A与A2之和导出。

其后，z排序器3061选择具有相同(x，y)坐标的下一批4个象素，并按照数值的大小对已选定的各象素的z坐标进行比较。z排序器3061随即以上述方式，按照z坐标(z)的降序对这4个象素进行排序，并按照从视点起算的象素位置，从远到近向混合处理器3062提供彩色信息。接着，混合处理器3062执行由前面的方程式(1)到(12)所表示的处理，并导出最后的彩色信息(Ro数值，Go数值，Bo数值，Ao数值)。在这种方式中，导出了16个象素的最后的彩色信息(Ro数值，Go数值，Bo数值，Ao数值)。

然后，16个象素的最后的彩色信息(Ro数值，Go数值，Bo数值，Ao数值)被送往一个后继级的合并器。在末级合并器121的情况下，根据所获得的最后的彩色信息(Ro数值，Go数值，Bo数值，Ao数值)，在显示器上显示一幅图象。

<运算方式>

下面，将给出图象处理系统的运算方式，特别强调使用图6的图象处理方法的各步骤。

当图形数据经由总线205被送往显示电路204时，这些图形数据就被送到显示电路204的映射处理器2041(步骤S101)。映射处理器2041基于图形数据进行线性内插、纹理映射等运算。映射处理器2041首先基于多边形的两个顶点的坐标以及这两个顶点之间的距离，来计算当一个多边形移动一个单位长度时所产生的变化。随后，映射处理器2041根据已计算出来的变化来计算在多边形中每一个象素的内插数据。内插数据包括各坐标(x，y，z，s，t，q)，R数值，G数值，B数值和A数值。其次，映射处理器2041基于被包括在内插数据之中的各坐标数值(s，t，q)来计算纹理坐标(u，v)。映射处理器2041基于纹理坐标(u，v)，从DRAM 2049中读出纹理数据的每一个彩色信息(R数值，G数值，B数值)。接着，对已读出的纹理数据的彩色信息(R数值，G数值，B数值)，以及被包含在内插数据之中的彩色信息(R数值，G数值，B数值)进行乘法运算，以产生象素数据。已产生的象素数据被送往来自映射处理器2041的存储器接口(I/F)电路2046。

存储器接口电路2046将从映射处理器2041输入的象素数据的z坐标跟存储在z缓冲器2049c中的z坐标加以比较，并确定根据象素数据所绘出的一幅图象是否被定位于比被写入帧缓冲器2049b之中的一幅图象更靠近视点的位置上。若由象素数据所绘出的一幅图象被定位于比被写入帧缓冲器2049b之中的一幅图象更靠近视点的位置上，则按照象素数据的z坐标对缓冲器2049c进行更新。在这种情况下，象素数据的彩色信息(R数值，G数值，B数值，A数值)被写入帧缓冲器2049b(步骤S102)。

而且，对在显示区域中的象素数据的各相邻部分进行这样的排列，以便在存储器接口电路2046的控制下，获得不同的DRAM模块。

在每一个合并器117至120中，同步信号产生电路305都从后继级的合并器121那里接收一组外部同步信号SYNCIN，并向每一个相应的图象发生器输送一组外部同步信号SYNCIN(步骤S111，S121)。

在已经从各合并器117至120接收到外部同步信号SYNCIN的每一个图象发生器101至116中，从与外部同步信号SYNCIN同步的条件下，CRT控制器2047向存储器接口电路2046输送关于读出被写入帧缓冲器2049b的彩色信息(R数值，G数值，B数值，A数值)的请求以及关于读出被存储在z缓冲器帧2049b之中的z坐标的请求。随后，从CRT控制器2047向合并器117至120其中的相应的一个输送含有已读出的彩色信息(R数值，G数值，B数值，A数值)和各z坐标的图象数据，以及作为写信号的一个写使能信号WE(步骤S103)。

从图象发生器101至104向合并器117，从图象发生器105至108向合并器118，从图象发生器109至112向合并器119，从图象发生器113至116向合并器120输送图象数据以及各写使能信号WE。

在每一个合并器117至120中，在与各写使能信号WE同步的条件下，分别从相应的各图象发生器向各FIFO 301至304写入图象数据(步骤S112)。然后，在与内部同步信号Vsync同步的条件下，读出被写入到各FIFO部的图象数据，上述内部同步信号Vsync的产生比外部同步信号SYNCIN滞后一段预定的时间。接着，已读出的图象数据被送往合并块306(步骤S113，S114)。

每一个合并器117至120中的合并块306在与内部同步信号Vsync同步的条件下，接收从各FIFO发送过来的图象数据，按照数值的大小对被包含在图象数据之中的各z坐标进行比较，并且基于比较结果对图象数据进行排序。作为排序的结果，合并块306按照从视点起算的位置，以从远到近的顺序进行彩色信息(R数值，G数值，B数值，A数值)的α混合(步骤S115)。以同步于从合并器121发送过来的外部同步信号的方式，将通过α混合而获得的含有新的彩色信息(R数值，G数值，B数值，A数值)的图象数据输出到合并器121。

在合并器121中，从各合并器117至120接收图象数据，并进行与各合并器117至120相同的处理(步骤S123)。根据由合并器121进行处理所得到的图象数据，来确定最后图象的彩色等。通过重复上述处理，就能产生活动图象。

按照上述方式，产生已经通过α混合而受到透明处理的图象。

合并块306具有z排序器3061以及混合器3062。这使得它除了由z排序器3061根据z缓冲器算法进行常规的隐藏表面处理以外，还有可能由混合器3062通过使用α混合来进行透明度处理。对所有的象素都进行这样的处理，使得它容易产生一幅组合图象，在其中，由多个图象发生器产生的多幅图象被混合。这使得它有可能正确地处理在其中混合有半透明图形的复杂图形。相应地，它允许以高分辨率来显示复杂的半透明物体，并且这可能被应用于诸如使用3维计算机图形的游戏，虚拟现实(VR)和设计等领域。

<其他实施例>

本发明并不局限于上述实施例。在图1所示的图象处理系统中，4个图象发生器被连接到4个合并器117至120其中之一，并且，4个合并器117至120又被连接到合并器121。除了本实施例以外，还可能有例如示于图7至10的各实施例。

图7显示了一个实施例，在其中，多个图象发生器以并行方式被连接到一个合并器135，以获得一个最后输出。

图8显示了一个实施例，在其中，虽然合并器135可以连接4个图象发生器，但是，仅有3个图象发生器以并行方式被连接到一个合并器135，以获得一个最后输出。

图9显示了一个所谓对称系统的实施例，在其中，4个图象发生器131至134，以及136至139分别被连接到合并器135和140，这些合并器都可以连接4个图象发生器。而且，合并器135和140的输出被输入到合并器141。

图10将一个实施例显示如下。具体地说，当以一种多级方式连接各合并器时，取代如图9所示的完全对称方式，4个图象发生器131至134被连接到合并器135，后者可连接4个图象发生器，并且合并器135的输出以及3个图象发生器136至138被连接到合并器141，后者可连接4个图象发生器。

<在使用网络情况下的实施例>

上述各实施例中的每一个的图象处理系统由互相靠近安装的各图象发生器和各合并器组成，并且通过使用短传输线来连接各装置来实现这样一个图象处理系统。这样一个图象处理系统可装入到一个外壳之中。

除了各图象发生器和各合并器互相靠近安装这种情形以外，还可以考虑各图象发生器和各合并器被安装在完全不同的位置上这样一种情形。即使在这样一种情况下，它们仍然是通过网络互相连接，以便互相发送/接收数据，由此，使得有可能实现本发明的图象处理系统。下面将说明使用网络的一个实施例。

图11是一份视图，说明在网络上实现图象处理系统的一个组成实例。为了实现图象处理系统，多个图象发生器155和合并器156分别通过网络被连接到一个交换机或交换机154。

图象发生器155具有跟图2所示的图象发生器200相同的组成和功能。

合并器156具有跟图3所示的合并器300相同的组成和功能。由多个图象发生器155产生的图象数据经由交换机154被送往相应的各合并器156，并在其中进行混合，由此产生已组合的图象。

除了上述的以外，本实施例的图象处理系统还包括一个视频信号输入装置150，一个总线控制装置151，一个控制器152，以及一个图形数据存储器153。视频信号输入装置150接收来自外部的图象数据的输入，总线控制装置151对网络进行初始化，并管理在网络上各自的配置组件，控制器152确定在各配置组件当中的连接方式，以及图形数据存储器153存储图象数据。这些配置组件也被连接到网络上的交换机154。

总线控制装置151在启动处理时获得涉及各地址和各项性能，以及关于被连接到交换机154的所有配置组件的处理内容的信息。总线控制装置151还产生含有已获得的信息的地址映射。所产生的地址映射被送到所有的各配置组件。

控制器152选择和确定有待于在图象处理中使用的各配置组件，即，在网络上形成图象处理系统的各配置组件。由于地址映射含有关于各配置组件的性能的信息，所以就有可能根据处理的负荷以及与待执行的处理有关的各项内容来选择各配置组件。

表示图象处理系统的组成的信息被送往构成该图象处理系统的所有各配置组件，以便将这些信息存储在包括交换机154在内的所有各配置组件之中。使得每一个配置组件都有可能知道哪一个配置组件能进行数据的发送和接收。控制器152能建立通往另外的网络的链路。

图形数据存储器153是具有大容量的存储器，例如硬盘，并存储准备由图象发生器155进行处理的图形数据。例如经由视频信号输入装置150，从外部输入图形数据。

交换机154控制数据的传输通道，以保证在各配置组件当中正确的数据发送和接收。

经由交换机154在各配置组件当中发送和接收的数据包括表示接收一侧的各配置组件的数据，例如地址，并且，最好是采取例如分组数据那样的形式。

交换机154向该地址所标识的配置组件发送数据。该地址唯一地表示在网络上的配置组件(总线控制装置151等)。在网络为因特网的情况下，可以使用IP(因特网协议)地址。

这样的数据的一个实例示于图12。每一个数据包括在接收一侧的一个配置组件的一个地址。

数据“CP”表示准备由控制器152执行的一段程序。

数据“M0”表示准备由合并器156进行处理的数据。若设置了多个合并器，则每一个合并器都可以被分配一个号码，以便能标识一个目标合并器。相应地，“M0”表示准备由被分配以号码“0”的合并器进行处理的数据。类似地，“M1”表示准备由被分配以号码“1”的合并器进行处理的数据。“M2”表示准备由被分配以号码“2”的合并器进行处理的数据。

数据“A0”表示准备由图象发生器155进行处理的数据。类似于各合并器，若设置了多个图象发生器，则每一个图象发生器都可以被分配一个号码，以便能标识一个目标图象发生器。

数据“V0”表示准备由视频信号输入装置150进行处理的数据。数据“SD”表示准备存储在图形数据存储器153之中的数据。

以上数据以单独方式或以组合方式被送往在接收一侧的各配置组件。

下面将参照图13，对用以确定形成图象处理系统的各配置组件的各步骤进行说明。

首先，总线控制装置151向被连接到交换机154的所有各配置组件发送用于确认信息的数据，诸如各项处理内容，处理性能和各地址。响应于从总线控制装置151发送过来的数据，各配置组件向总线控制装置151发送数据，其中包括关于各项处理内容，处理性能和各地址的信息(步骤S201)。

当总线控制装置151接收从各配置组件发送过来的数据时，总线控制装置151就产生关于各项处理内容，处理性能和地址的一个地址映射(步骤S202)。所产生的地址映射被送往所有的各配置组件(步骤S203)。

控制器152根据地址映射来确定执行图象处理的各配置组件的候选者(步骤S211，S212)。控制器152向候选的各配置组件发送确认数据，以便确定候选的各配置组件能否执行待请求的处理(步骤S213)。已经从控制器152接收确认数据的候选的各配置组件向控制器152发送数据，以表示此种执行是可能的还是不可能的。控制器152对表示是否可能执行的数据内容进行分析，并且根据分析结果，最后从已经从对方接收到表示此种执行是可能的各配置组件中，确定一些配置组件去请求处理(步骤S214)。然后，通过将已确定的各配置组件加以组合，在网络上的图象处理系统的各项组成内容就被最后确定。表示最后确定的图象处理系统的各项组成内容被称为“组成内容数据”。组成内容数据被送往构成图象处理系统的所有各配置组件中去(步骤S215)。

通过上述的各步骤来确定准备在图象处理中使用的各配置组件，并且根据最后确定的组成内容数据来确定图象处理系统的组成。例如，在使用16个图象处理器155以及5个合并器156的情况下，可以组成如同图10所示那样的图象处理系统。

这样一来，就有可能根据用途，使用在网络上的各种配置组件，自由地确定图象处理系统的各项组成内容。

下面将给出关于使用本实施例的图象处理系统的图象处理的各步骤的说明。这些处理步骤基本上跟图6所示的相同。

各图象发生器155中的每一个都通过使用显示电路，来显示从图形数据存储器153发送过来的图形数据，或者由被设置在图象发生器155之中的图形处理器201所产生的图形数据，并产生图象数据(步骤S101，S102)。

在各合并器156当中，执行最后图象组合的那个合并器156产生外部同步信号SYNCIN，并将这个外部同步信号SYNCIN送往前一级的各合并器156或各图象发生器155。在由一个前级来进一步地提供其他各合并器156的情况下，每一个已经接收到外部同步信号SYNCIN的合并器156都向这样的其他各合并器156中对应的一些个发出一组外部同步信号SYNCIN。在由前一级提供图象发生器155的情况下，每一个合并器156都向各图象发生器155发出一组外部同步信号SYNCIN(步骤S111，S121)。

每一个图象发生器155都向后一级的对应的合并器156发送已产生的图象数据，上述图象数据同步于已输入的外部同步信号SYNCIN。在图象数据中，作为目标地址的合并器156的地址被添加到头部(步骤S103)。

已被输入图象数据的每一个合并器156对已输入的图象数据进行混合(步骤S112至S115)，以产生组合的图象数据。每一个合并器156都向后一级的合并器156发送已组合的图象数据，上述已组合的图象数据同步于在下一个定时中输入的外部同步信号SYNCIN(步骤S122，S116)。随后，由合并器156最后获得的已组合的图象数据被用来作为整个图象处理系统的输出。

合并器156难以接收跟多个图象发生器155同步的图象数据。然而，如图3所示，图象数据在各先进先出寄存器301至304中被一次性地捕获，并且随后以同步于内部同步信号Vsync的方式被送往合并块306。由此，在图象混合时，图象数据的同步已完全地被建立。这使得，即使在网络上建立本实施例的图象处理系统的条件下，也能容易地在图象混合中实现图象数据的同步。

控制器152能建立通往另一个网络的一条链路这个事实使得它有可能使用作为各配置组件而部分地或整体地形成于另一个网络之上的另一个图象处理系统，来实现集成的图象处理系统。

换句话说，这可以被实现为具有一种“嵌套式结构”的图象处理系统。

图14是一份视图，表示集成的图象处理系统的一个组成实例，由参考数字157表示的部分表示具有一个控制器和多个图象发生器的一个图象处理系统。虽然在图14中没有示出，但是图象处理系统157可以象图11所示的图象处理系统那样，还包括一个视频信号输入装置，一个总线控制装置，一个图形数据存储器以及各合并器。在这个集成的图象处理系统中，控制器152跟其他图象处理系统157的控制器建立联系，并且在保证实现同步的条件下发送和接收图象数据。

在这样一种集成的图象处理系统中，使用图15所示的分组数据，作为待发送到图象处理系统157的数据是优选的。假定由控制器152所确定的图象处理系统是一个n层系统，而图象处理系统157则是一个(n-1)层系统。

图象处理系统157经由一个图象发生器155a(它是各图象发生器155中的一个)跟n层的图象处理系统进行数据的发送和接收。包含在数据Dn中的数据“An0”被发送到图象发生器155a。如图15所示，数据“An0”包括数据Dn-1。被包含在数据“An0”之中的数据Dn-1从图象发生器155a被送往(n-1)层图象处理系统157。这样一来，就是从n层图象处理系统向(n-1)层图象处理系统发送数据。

进一步地将一个(n-2)层图象处理系统连接到图象处理系统157中的各图象发生器其中之一也是可能的。

使用图15所示的数据结构，就有可能从n层的各配置组件向0层的各配置组件发送数据。

而且，有可能使用可装入一个机箱之内的图象处理系统(例如图1所示的图象处理系统100)，以取代被连接到图14的网络之中的各图象发生器155其中之一，来实现集成的图象处理系统。有必要提供一个网络接口，用以将图象处理系统连接到在集成图象处理系统中所使用的网络中去。

在以上的各实施例中，各图象发生器和各合并器全都在半导体器件中实现。然而，它们还可以用一部通用计算机和一段程序相配合来实现。尤其是，通过由一部计算机读出和执行被记录在记录介质之上的一段程序，就有可能在计算机中建立各图象发生器和各合并器的功能。而且，各图象发生器和各合并器的一部分可以由半导体芯片来实现，而其他部分则可以用一部通用计算机和一段程序相配合来实现。

如上所述，根据本发明，按照被纳入每一个图象数据之中的深度距离的顺序，来指定多个图象数据。而且，将下列两部分信息加以混合或融合，以产生组合的图象数据：第一部分信息是，其深度距离为相对地长的图象数据的彩色信息，第二部分信息是，用以表示跟另一幅图象(它被表示为先前的、其深度距离为相对地长的图象数据)相重叠的一幅图象的图象数据的彩色信息。这使它有可能获得这样一种效果：即使在3维图象中被复杂地混进了半透明的各种图象，仍能正确地表达一幅3维图象。

在不背离本发明的广义的精神实质和范围的前提下，可以作出不同的各种实施例以及各种更改。各实施例是被用来说明本发明的，而不是用来限制本发明的范围。本发明的范围由所附的权利要求书，而不是由各实施例来限定。在本发明的权利要求书的等价物的含义的范围内以及在权利要求书的范围内所作出的各种修改，都被认为是在本发明的范围之内。

Claims (16)

1.一种图象处理系统，包括：

多个图象发生器，其中的每一个图像发生器都用于产生这样的图象数据，即，该图象数据包括准备由所述图象数据来表示的一个图象的距一个预定的参照部分的深度距离以及所述图象的彩色信息；以及

一个合并器，用于从各所述多个图象发生器接收所述图象数据，

其中，所述合并器按照被包含在每一个所述图象数据之中的所述深度距离的顺序来指定多个接收的图象数据，并将用以表示其深度距离较长的一个第一图象的图象数据的彩色信息和用以表示跟所述第一图象重叠的一个第二图象的图象数据的彩色信息加以合并；

其中，所述合并器将具有最长深度距离的图象数据的彩色信息以及具有次最长深度距离的图象数据的彩色信息加以混合，并且再将混合的结果跟具有第三最长深度距离的图象数据的彩色信息加以混合；以及

所述的图象处理系统还包括一个同步单元，用以使从多个图象发生器中捕获图象数据的定时跟图象处理系统的图象处理定时保持同步。

2.根据权利要求1所述的图象处理系统，其中，所述深度距离是一个象素从预定的参照部分起算的深度距离，并且所述彩色信息是所述象素的彩色信息，并且其中，所述合并器按照该象素的深度距离的顺序来指定各象素，并将各象素的彩色信息加以混合。

3.根据权利要求2所述的图象处理系统，其中，每一个所述图象数据都包括多个象素的深度距离，以及所述各象素的彩色信息，并且其中，所述合并器按照象素的深度距离的顺序来指定具有相同的2维坐标的各象素，并将具有相同的2维坐标的各象素的彩色信息加以混合。

4.根据权利要求1所述的图象处理系统，其中，所述合并器将具有最长深度距离的图象数据的彩色信息以及用以表示背景的背景图象数据的彩色信息加以混合。

5.根据权利要求1所述的图象处理系统，其中，具有最长深度距离的图象数据是用以表示背景的背景图象数据。

6.根据权利要求1所述的图象处理系统，其中，所述彩色信息包括表示3基色的亮度数值，以及表示半透明度的一个透明度数值。

7.根据权利要求1所述的图象处理系统，其中，所述多个图象发生器，所述合并器以及所述同步单元部分地或整体地包括一个逻辑电路以及一个半导体存储器，所述逻辑电路以及所述半导体存储器被设置在一个半导体芯片上。

8.一种图象处理设备，包括：

一个数据捕获单元，用于从多个图象发生器中的每一个图像发生器捕获图象数据，每一个所述图象发生器产生这样的图象数据，即，该图象数据包括由所述图象数据表示的一个图象的距一个预定的参照部分的深度距离以及所述图象的彩色信息；以及

一个彩色信息合并器，用于按照被包含在每一个所述图象数据之中的深度距离的顺序来指定多个捕获的图象数据，并将用以表示其深度距离较长的一个第一图象的图象数据的彩色信息和用以表示与所述第一图象重叠的一个第二图象的图象数据的彩色信息相合并，

其中，所述数据捕获单元和所述彩色信息合并器被设置在一块半导体芯片上；

其中，所述合并器将具有最长深度距离的图象数据的彩色信息以及具有次最长深度距离的图象数据的彩色信息加以混合，并且再将混合的结果跟具有第三最长深度距离的图象数据的彩色信息加以混合；以及

所述的图象处理系统还包括一个同步单元，用以使从多个图象发生器中捕获图象数据的定时跟图象处理系统的图象处理定时保持同步。

9.根据权利要求8所述的图象处理设备，还包括一个同步单元，用以使从多个图象发生器中捕获图象数据的定时跟图象处理装置的图象处理定时保持同步。

10.一个图象处理装置包括：

一个帧缓冲器，用于存储图象数据，该图象数据中包括准备由所述图象数据来表示的一个图象的彩色信息；

一个z缓冲器，用于存储从一个预定的参照部分起算的所述图象的深度距离；以及

一个通信单元，用于跟一个合并器进行通信，所述合并器从包括主体图象处理装置的多个图象处理装置中的每一个接收包括所述彩色信息以及所述深度距离在内的所述图象数据，以便按照被包含在每一个所述图象数据之中的深度距离的顺序，来指定多个已捕获的图象数据，并将下列两部分图象数据的彩色信息加以混合，第一部分信息是用以表示其深度距离相对地长的第一图象数据的彩色信息，第二部分信息是用以表示跟所述第一图象重叠的一幅第二图象的图象数据的彩色信息，

其中，所述帧缓冲器，所述z缓冲器以及所述通信单元被设置在一块半导体芯片上；

其中，所述合并器将具有最长深度距离的图象数据的彩色信息以及具有次最长深度距离的图象数据的彩色信息加以混合，并且再将混合的结果跟具有第三最长深度距离的图象数据的彩色信息加以混合；以及

所述的图象处理系统还包括一个同步单元，用以使从多个图象发生器中捕获图象数据的定时跟图象处理系统的图象处理定时保持同步。

11.准备在一个图象处理系统中执行的一种图象处理方法，该系统包括多个图象发生器以及被连接到多个图象发生器的一个合并器，所述方法包括下列各步骤：

令所述多个图象发生器去产生图象数据，其中的每一个都包括准备由所述图象数据来表示的一幅图象的、从一个预定的参照部分起算的深度距离，以及所述图象的彩色信息；以及

令所述合并器从所述多个图象发生器中的每一个，按照预定的同步定时去捕获所述图象，并按照被包含在每一个所述图象数据之中的深度距离的顺序，来指定多个已捕获的图象数据，并将下列两部分图象数据的彩色信息加以混合，第一部分信息是用以表示其深度距离相对地长的第一图象数据的彩色信息，第二部分信息是用以表示跟所述第一图象重叠的一幅第二图象的图象数据的彩色信息；

其中，所述合并器将具有最长深度距离的图象数据的彩色信息以及具有次最长深度距离的图象数据的彩色信息加以混合，并且再将混合的结果跟具有第三最长深度距离的图象数据的彩色信息加以混合；以及

所述的图象处理系统还包括一个同步单元，用以使从多个图象发生器中捕获图象数据的定时跟图象处理系统的图象处理定时保持同步。

12.一个图象处理系统，包括：

一个数据捕获单元，用于在网络上从多个图象发生器中的每一个捕获图象数据，每一个图象发生器所产生的图象数据包括从由所述图象数据表示的一幅图象的、从一个预定的参照部分起算的深度距离，以及所述图象的彩色信息；以及

一个彩色信息合并器，用于按照被包含在每一个所述图象数据之中的深度距离的顺序，来指定多个已捕获的图象数据，并将下列两部分图象数据的彩色信息加以混合，第一部分信息是用以表示其深度距离相对地长的第一图象数据的彩色信息，第二部分信息是用以表示跟所述第一图象重叠的一幅第二图象的图象数据的彩色信息；

其中，所述合并器将具有最长深度距离的图象数据的彩色信息以及具有次最长深度距离的图象数据的彩色信息加以混合，并且再将混合的结果跟具有第三最长深度距离的图象数据的彩色信息加以混合；以及

所述的图象处理系统还包括一个同步单元，用以使从多个图象发生器中捕获图象数据的定时跟图象处理系统的图象处理定时保持同步。

13.一个图象处理系统，包括：

多个图象发生器，其中的每一个都用于产生图象数据，包括准备由所述图象数据来表示的一幅图象的、从一个预定的参照部分起算的深度距离，以及所述图象的彩色信息；以及

多个合并器，用于捕获由多个图象发生器中所产生的图象数据，并将所捕获的图象数据进行混合；以及

一个控制器，用于选择各图象发生器，以及为处理来自所述多个图象发生器以及所述多个合并器的图象数据所需的至少一个合并器，

其中，所述多个图象发生器，所述多个合并器以及所述控制器在网络上互相连接，并且所述多个合并器中的至少一个从已选定的各图象发生器中捕获图象数据，并按照被包含在每一个所述图象数据之中的深度距离的顺序，来指定多个已捕获的图象数据，并将下列两部分图象数据的彩色信息加以混合，第一部分信息是用以表示其深度距离相对地长的第一图象数据的彩色信息，第二部分信息是用以表示跟所述第一图象重叠的一幅第二图象的图象数据的彩色信息；

其中，所述合并器将具有最长深度距离的图象数据的彩色信息以及具有次最长深度距离的图象数据的彩色信息加以混合，并且再将混合的结果跟具有第三最长深度距离的图象数据的彩色信息加以混合；以及

所述的图象处理系统还包括一个同步单元，用以使从多个图象发生器中捕获图象数据的定时跟图象处理系统的图象处理定时保持同步。

14.根据权利要求13所述的图象处理系统，其中，所述已选定的图象发生器中至少有一个在不同于所述网络的一个网络上，跟其他各图象发生器连接，并且也由所述其他各图象发生器来产生图象数据。

15.根据权利要求13所述的图象处理系统，其中，所述图象数据包括用以指定捕获所述图象数据的目标合并器的数据。

16.根据权利要求13所述的图象处理系统还包括一个用于存储数据的交换机，上述数据用于指定各图象发生器以及由所述控制器所选定的至少一个合并器，后者用于捕获由所述存储数据所指定的图象发生器所产生的图象数据，并将所述被捕获的图象数据发送到由所述存储数据指定的所述至少一个合并器。

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