-
TECHNISCHES GEBIET
-
Dier vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Zeichnungsdaten-Erzeugungsvorrichtung und eine Bildzeichnungsvorrichtung, die eine zweidimensionale oder dreidimensionale Form aufbereiten unter Verwendung von Polygongruppen, die in einer Baumstruktur verwaltet werden, und ein Modell an mehreren Detailpegeln aufbereiten.
-
STAND DER TECHNIK
-
Als ein Verfahren zum Aufbereiten einer zweidimensionalen oder dreidimensionalen Form in der Computergrafik wurde ein Polygonmodell in weitem Maße verwendet. Das Polygonmodell bereitet eine Form auf durch Mischen von Dreiecken, die hauptsächlich als eine Einheitsform verwendet werden.
-
Um das Aufbereitungsvermögen des Polygonmodells zu verbessern, wird eine Texturumsetzung in weitem Maße verwendet, die ein zweidimensionales Texturbild der Oberfläche eines Polygons zuordnet, gefolgt durch Umsetzen und Zeichnen. Im Allgemeinen gibt ein Zeichnungsfluss unter Verwendung der Texturumsetzung einen Befehl zum Auswählen eines zu verwendenden Texturbilds zu einer Polygonzeichnungsvorrichtung wie einer GPU aus, und gibt dann einen Polygonzeichnungsbefehl aus. Da der Auswahlbefehl eine besonders lange Verarbeitungszeit benötigt, wurde ein Texturatlas allgemein verwendet, der mehrere Texturbilder vorher in ein einziges Bild mischt, wie in 1 gezeigt ist, um die Zeichnungszeit zu verkürzen. 1(a) zeigt ein Polygongruppenzeichnen ohne Verwendung eines Texturatlanten, und 1(b) zeigt ein Polygongruppenzeichnen unter Verwendung eines Texturatlanten.
-
Die Verwendung des Texturatlanten ermöglicht die Verringerung der Anzahl von Befehlen, die bei der Zeichnungsverarbeitung ausgegeben werden, wie in 2 gezeigt ist, in der 2(a) einen Zeichnungsfluss von 1(a) zeigt und 2(b) einen Zeichnungsfluss von 1(b) zeigt. Hier können, da die als Texturbilder verwendete Bildgröße eine obere Grenze für jede Polygonzeichnungsvorrichtung hat, wenn es eine große Anzahl von Texturbildern gibt, diese nicht in einen einzigen Texturatlas aufgenommen werden, und mehrere Texturatlanten werden erzeugt.
-
Andererseits benötigt, da die Zeichnungszeit eines Polygonmodells von der Anzahl von zu zeichnenden Polygonen abhängt, ein Modell, das viele Polygone aufweist, eine lange Zeit. In einem derartigen Fall wird, um die Zeichnungszeit zu verkürzen, eine LOD(Detailpegel)-Technik allgemein verwendet, wie beispielsweise in den Patentdokumenten 1 und 2 gezeigt ist. Die LOD-Technik ist eine Technik zum Verringern der Anzahl von zu zeichnenden Polygonen durch Rekonstruieren eines Teils eines Modells mit einer kleineren Anzahl von Polygonen gemäß den Beziehungen zwischen Betrachtungspunkt und der Position des Modells oder durch ordnungsgemäßes Verwenden von Modellen mit unterschiedlichen, vorher vorbereiteten Detailpegeln. Bei der LOD, die Modelle mit unterschiedlichen Detailpegeln verwendet, werden Modellgruppen häufig in einer Baumstruktur verwaltet. Beispielsweise offenbart das Nichtpatentdokument 1 eine Technik, die einen Knoten der Baumstruktur einem einzigen Polygonmodell zuordnet, und ein vereinfachtes Modell, das durch Mischen von abgeleiteten Knoten zu einem Stammknoten gebildet ist, zuordnet, um sie zu verwalten. 3 zeigt ein Beispiel für eine Baumstruktur, und Polygongruppen und Texturbildgruppen entsprechend den individuellen Knoten. Hier zeigt 3(a) eine Baumstruktur, die Beziehungen zwischen den Polygongruppen zeigt; 3(b) zeigt die Polygongruppen entsprechend den individuellen Knoten; und 3(c) zeigt Texturen entsprechend den individuellen Knoten. Zusätzlich führt die LOD-Technik das Zeichnen durch zweckmäßiges Auswählen der Knoten derart durch, dass nicht dasselbe Modell mit unterschiedlichen Detailpegeln zur gleichen Zeit gezeichnet wird. 4(a) zeigt ein Beispiel für das Ergebnis der Auswahl der zu zeichnenden Zielknoten aus der Baumstruktur nach 3, und 4(b) zeigt ein Ergebnis des Zeichnens der Polygongruppen entsprechend den ausgewählten Knoten.
-
Hier ist es erforderlich, wenn ein Texturatlas durch Mischen der bei der vorbeschriebenen LOD-Technik verwendeten Texturbilder erzeugt wird, wobei die Anzahl der Knoten der Baumstruktur groß ist, mehrere Texturatlanten zu erzeugen. In diesem Fall ist es erforderlich, da die in der Baumstruktur zu zeichnenden Zielknoten nur ein Teil sämtlicher sind, um ein Hochgeschwindigkeitszeichnen durchzuführen, die Texturatlanten zweckmäßig in einer solchen Weise zu erzeugen, dass die Anzahl der Male des Ausgebens eines Texturbild-Bezeichnungsbefehls beim Zeichnen verringert wird, und zu zeichnen.
-
DOKUMENTE DES STANDES DER TECHNIK PATENTDOKUMENTE
-
- Patentdokument 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 8-293041/1996 .
- Patentdokument 2: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 10-172003/1998 .
-
NICHTPATENTDOKUMENT
-
- Nichtpatentdokument 1: R. Chang, T. Butkiewicz, N. Pollard, C. Ziemkiewicz, W. Ribarsky und Z. Wartell, ”Legible Simplification of Textured Urban Models”, IEEE Computer Graphics and Applicants, 2008.
-
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
-
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
-
Jedoch wurde herkömmlich kein Verfahren vorgeschlagen, das das Zeichnen durch Erzeugen von Texturatlanten durch Auswahl von Kombinationen der Texturbilder aus den Texturbildgruppen, die auf die Knoten der Baumstruktur bezogen sind, in einer solchen Weise durchführt, dass die beim Zeichnen verwendeten Texturbild-Auswahlbefehle verringert werden, und es wurde gewünscht, ein derartiges Verfahren zu realisieren.
-
Die vorliegende Erfindung wird realisiert, um das vorgenannte Problem zu lösen. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zeichnungsdaten-Erzeugungsvorrichtung und eine Bildzeichnungsvorrichtung vorzusehen, die in der Lage sind, Texturatlanten in einer solchen Weise zu erzeugen, dass die beim Zeichnen verwendeten Texturbild-Auswahlbefehle verringert werden.
-
MITTEL ZUM LÖSEN DES PROBLEMS
-
Eine Zeichnungsdaten-Erzeugungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist auf: eine Knotenerwerbseinheit, die als ihren Eingang Polygongruppen, die mehrere Detailpegel haben, die in einer Baumstruktur dargestellt sind, und ein Modell bei den mehreren Detailpegeln aufbereiten, und Texturbildgruppen, die jeweils den Polygongruppen ordnungsgemäß zugeordnet sind, empfängt, und die Knoten entsprechend den zu mischenden Texturbildgruppen bestimmt; und eine Texturatlas-Erzeugungseinheit, die eine Texturatlasgruppe erzeugt durch Mischen der Texturbildgruppen unter Verwendung von Informationen über die Knoten, die die Knotenerwerbseinheit erzeugt, und die Texturkoordinaten von Scheitelpunkten der Polygongruppen umwandelt, während die Texturkoordinaten auf eine Zeichnungsposition bezogen wird.
-
VORTEILE DER ERFINDUNG
-
Die Zeichnungsdaten-Erzeugungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist in einer solchen Weise ausgestaltet, dass die Knoten entsprechend den zu mischenden Texturbildgruppen bestimmt werden und die Texturatlasgruppen durch Mischen der Texturbildgruppen unter Verwendung der Informationen über die Knoten erzeugt werden. Demgemäß kann sie den Texturatlas in einer solchen Weise erzeugen, dass die beim Zeichnen verwendeten Texturbild-Auswahlbefehle verringert werden.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist ein Diagramm, das ein Polygongruppenzeichnen illustriert, wenn kein Texturatlas verwendet wird und wenn dieser verwendet wird;
-
2 ist ein Diagramm, das Zeichnungsflüsse entsprechend 1 illustriert;
-
3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Baumstruktur, Polygongruppen entsprechend individuellen Knoten und Texturbildgruppen illustriert;
-
4 ist ein Diagramm, das zu zeichnende Zielknoten und ein Zeichnungsergebnis illustriert;
-
5 ist ein Blockschaltbild, das eine Konfiguration einer Bildzeichnungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel 1 nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
6 ist ein Flussdiagramm, das die Arbeitsweise einer Knotenerwerbseinheit der Bildzeichnungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
7 ist ein Diagramm, das Knotensätze (Teil 1) in der Bildzeichnungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung illustriert;
-
8 ist ein Diagramm, das Knotensätze (Teil 2) in der Bildzeichnungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung illustriert;
-
9 ist ein Diagramm, das Knotensätze (Teil 3) in der Bildzeichnungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung illustriert;
-
10 ist ein Diagramm, das Knotensätze (Teil 4) in der Bildzeichnungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung illustriert;
-
11 ist ein Diagramm, das Knotensätze (Teil 5) in der Bildzeichnungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung illustriert;
-
12 ist ein Diagramm, das Knotensätze (Teil 6) in der Bildzeichnungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung illustriert;
-
13 ist ein Diagramm, das Knotensätze (Teil 7) in der Bildzeichnungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung illustriert;
-
14 ist ein Diagramm, das Knotensätze (Teil 8) in der Bildzeichnungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung illustriert;
-
15 ist ein Diagramm, das ein beispielhaftes Ergebnis illustriert, wenn die Verarbeitung der Knotenerwerbseinheit auf die Knoten in allen Tiefen in der Bildzeichnungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung angewendet wird;
-
16 ist ein Diagramm, das die Arbeitsweise der Texturatlas-Erzeugungseinheit in der Bildzeichnungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung illustriert;
-
17 ist ein Diagramm, das einen Bereich von Texturkoordinaten vor und nach der Erzeugung des Texturatlanten in der Bildzeichnungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung illustriert;
-
18 ist ein Diagramm, das einen Zustand illustriert, in welchem Zeichnungszielknoten in der Bildzeichnungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung bestimmt werden;
-
19 ist ein Diagramm, das eine Zeichnungszielliste jedes Satzes in der Bildzeichnungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung illustriert; und
-
20 ist ein Flussdiagramm, das die Arbeitsweise einer Zeichnungseinheit in der Bildzeichnungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
BESTE ART DER AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
-
Die vorliegende Erfindung verwaltet Polygongruppen mit mehreren Detailpegeln, die ordnungsgemäße Texturbilder haben, in einer Baumstruktur, und erzeugt, wenn abgeleitete Knoten in der Baumstruktur, die gemischt und vereinfacht sind, einem Stammknoten entsprechen, einen Texturatlas aus den Texturbildgruppen, um das Durchführen des Zeichnens mit einer kleineren Anzahl von Texturbild-Bezeichnungsbefehlen zu ermöglichen, gefolgt durch zweckmäßiges Auswählen der zu zeichnenden Polygongruppen und Durchführen des Zeichnens durch Umsetzen des Texturatlanten.
-
Die beste Art der Ausführung der Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, um die vorliegende Erfindung im Einzelnen zu erläutern.
-
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 1
-
5 ist ein Blockschaltbild, das eine Konfiguration einer Bildzeichnungsvorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel 1 zeigt.
-
Wie in 5 gezeigt ist, weist die Bildzeichnungsvorrichtung eine Vorverarbeitungseinheit 1, eine Laufzeit-Verarbeitungseinheit 2, ein HDD (Plattenlaufwerk) 3 und eine Polygonzeichnungsvorrichtung 4 auf. Die Vorverarbeitungseinheit 1, die eine Zeichnungsdaten-Erzeugungsvorrichtung bildet, erzeugt eine Baumstruktur, Polygongruppen und eine Texturatlasgruppe aus einer Baumstruktur, Polygongruppen und Texturbildgruppen, und weist eine Knotenerwerbseinheit 11 und eine Texturatlas-Erzeugungseinheit 12 auf. Die Laufzeit-Verarbeitungseinheit 2, die einen Zeichnungsbefehl zu der Polygonzeichnungsvorrichtung 4 gemäß der Baumstruktur, den Polygongruppen und der Texturatlasgruppe, die die Vorverarbeitungseinheit 1 erzeugt, ausgibt, weist eine Zeichnungsknoten-Bestimmungseinheit 21, eine Zeichnungslisten-Erzeugungseinheit 22 und eine Zeichnungseinheit 23 auf. Das HDD 3 ist ein Speicher, der ein Erzeugungsergebnis der Vorverarbeitungseinheit 1 speichert. Die Polygonzeichnungsvorrichtung 4, die aus einer GPU oder dergleichen besteht, ist eine Vorrichtung, die das Zeichnen gemäß einem Zeichnungsbefehl von der Laufzeit-Verarbeitungseinheit 2 durchführt.
-
Die Knotenerwerbseinheit 11 der Vorverarbeitungseinheit 1 ist eine Verarbeitungseinheit, die Polygongruppen, die mehrere in einer Baumstruktur dargestellte Detailpegel haben und die ein Modell in den mehreren Detailpegeln aufbereiten, und Texturbildgruppen, die den Polygongruppen jeweils ordnungsgemäß zugeordnet sind, empfängt, und die Knoten entsprechend den zu mischenden Texturbildgruppen bestimmt. Die Texturatlas-Erzeugungseinheit 12 ist eine Verarbeitungseinheit, die eine Texturatlasgruppe durch Mischen der Texturbildgruppen unter Verwendung von Informationen über die Knoten, die die Knotenerwerbseinheit 11 erzeugt, erzeugt, und die die Texturkoordinaten von Scheitelpunkten der Polygongruppen umwandelt, während die Texturkoordinaten auf die Zeichnungsposition bezogen werden.
-
Die Zeichnungsknoten-Bestimmungseinheit 21 in der Laufzeit-Verarbeitungseinheit 2 ist eine Verarbeitungseinheit, die unter Verwendung der Baumstruktur, der Polygongruppen und der Texturatlasgruppen, die die Texturatlas-Erzeugungseinheit 12 ausgibt, die Polygongruppen, die ein Zeichnungsziel werden, unter Verwendung von zumindest Informationen über eine Betrachtungspunktposition bestimmt. Die Zeichnungslisten-Erzeugungseinheit 22 ist eine Verarbeitungseinheit, die eine Liste erzeugt, die die Zeichnungsreihenfolge der Zeichnungsziel-Polygongruppen, die die Zeichnungsknoten-Bestimmungseinheit 22 bestimmt, zeigt. Die Zeichnungseinheit 23 ist eine Verarbeitungseinheit, die einen Befehl zum Zeichnen der Zeichnungsziel-Polygongruppen unter Verwendung der von der Zeichnungslisten-Erzeugungseinheit 22 erzeugten Liste zu der Polygonzeichnungsvorrichtung 4 ausgibt.
-
Als Nächstes wird die Arbeitsweise der Bildzeichnungsvorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel 1 beschrieben.
-
In 5 empfängt die Vorverarbeitungseinheit 1 als ihren Eingang die mehreren Polygongruppen, die diesen entsprechenden Texturbildgruppen und die Baumstruktur, die die Beziehungen zwischen den Polygongruppen darstellt, erzeugt eine kleine Anzahl der Texturatlanten aus den Texturbildgruppen, wandelt angemessen die Texturkoordinaten der Scheitelpunkte der Polygongruppen um, und liefert die Baumstruktur, die Polygongruppen und die Texturatlanten zu dem HDD 3. Die Laufzeit-Verarbeitungseinheit 2 liest aus dem HDD 3 die Baumstruktur, die Texturatlantengruppen und die Polygongruppen, die die Vorverarbeitungseinheit 1 ausgibt, bestimmt die Polygongruppen, die das Zeichnungsziel werden, gemäß den Eingangsinformationen wie der Betrachtungspunktposition, und gibt den Befehl, diese zu zeichnen, zu der Polygonzeichnungsvorrichtung 4 aus.
-
Als Nächstes wird die Arbeitsweise der Knotenerwerbseinheit 11 beschrieben.
-
6 ist ein Flussdiagramm, das die Arbeitsweise der Knotenerwerbseinheit 11 zeigt. Die Knotenerwerbseinheit 11 wendet unter Bezugnahme auf die eingegebene Baumstruktur und die Texturbildgruppen die folgende Verarbeitung auf die individuellen Knotengruppen in derselben Tiefe in der Baumstruktur an.
-
Zuerst macht als die Initialisierungsverarbeitung die Knotenerwerbseinheit 11 jeden Knoten in derselben Tiefe zu einem einzigen Satz. Zusätzlich bestimmt sie, dass alle Knoten in der Tiefe ein Schritt an der Wurzel als der Tiefe des Verarbeitungsziels Stammknoten sind. Dann bestimmt sie, dass die Knoten, die in der Tiefe des Verarbeitungsziels sind und denselben Stammknoten haben, ein mischbarer Bereich sind (Schritt ST111). 7 zeigt ein Ergebnis, das die Knotenerwerbseinheit 11 die Baumstruktur und die Texturbildgruppen, die in 3 gezeigt sind, als Eingang empfängt, und wendet Schritt ST111 an unter der Annahme, dass die Knotengruppen in der Astknotentiefe das Verarbeitungsziel sind. In 7 bis 15 bezeichnet ein Rahmen aus einer Punktlinie einen Satz, eine Rahmen aus einer Strichlinie bezeichnet einen mischbaren Bereich, und ein Rahmen aus einer ausgezogenen Linie bezeichnet einen nichtmischbaren Bereich.
-
Als Nächstes wählt die Knotenerwerbseinheit 11 einen der mischbaren Bereiche aus (Schritt ST112). Dann wählt sie aus den Sätzen innerhalb des ausgewählten Bereichs zwei Sätze mit der minimalen Gesamtfläche der Texturbilder entsprechend den Knoten innerhalb der Sätze aus (Schritt ST113) und entscheidet darüber, ob die Sätze mischbar sind oder nicht (Schritt ST114). Hier bedeutet der Begriff ”mischbar”, dass, wenn die Knotenerwerbseinheit 11 alle Texturbildgruppen innerhalb der beiden ausgewählten Sätze mischt, um ein einziges Bild zu formen, das Mischergebnis innerhalb der Texturgröße liegt, die die Hardware verwenden kann. Darüber, ob das Mischergebnis in die Texturgröße gelangt oder nicht, kann entschieden werden durch Lösen eines zweidimensionalen Behälterfüllproblems, bei dem die individuellen Texturbilder in einem Rechteck mit der Texturgröße untergebracht werden. Bei Nichtmischbarkeit bestimmt die Knotenerwerbseinheit 11 den Bereich als den nichtmischbaren Bereich und geht zum Schritt ST117 weiter. Demgegenüber mischt bei Mischbarkeit die Knotenerwerbseinheit 11 die beiden ausgewählten Sätze (Schritt ST115) und entscheidet darüber, ob zwei oder mehr Sätze innerhalb des Bereichs verbleiben (Schritt ST116). 8 zeigt ein Ergebnis, bei dem der Bereich am linken Ende in dem Zustand von 7 ausgewählt ist und die zwei Sätze gemischt sind.
-
Wenn zwei oder mehr Sätze innerhalb des Bereichs verbleiben, geht die Knotenerwerbseinheit 11 zum Schritt ST113 zurück, um dieselbe Verarbeitung zu wiederholen. 9 zeigt einen Zustand, in welchem die Knotenerwerbseinheit 11 alle Sätze innerhalb des Bereichs am linken Ende in einen einzigen Satz mischt. Wenn nur ein einziger Satz innerhalb des Bereichs verbleibt, bestimmt die Knotenerwerbseinheit 11, ob alle mischbaren Bereiche im Schritt ST112 ausgewählt sind (Schritt ST117). Wenn irgendwelche Bereiche nicht ausgewählt sind, geht die Knotenerwerbseinheit 11 zum Schritt ST112 zurück, um dieselbe Verarbeitung zu wiederholen, nachdem der nichtausgewählte Bereich ausgewählt wurde. 10 zeigt einen Zustand, in welchem alle mischbaren Bereiche im Schritt ST112 ausgewählt sind, um der Verarbeitung unterzogen zu werden, und alle Knoten innerhalb jedes Bereichs in einen einzigen Satz gemischt sind. Wenn alle Bereiche im Schritt ST112 bereits ausgewählt wurden und die Mischverarbeitung der Sätze im Schritt ST117 angewendet wurde, bestimmt die Knotenerwerbseinheit 11, ob zwei oder mehr mischbare Bereiche verblieben sind, und wenn der eine oder weniger mischbare Bereich verblieben ist, beendet sie die Verarbeitung (Schritt ST118). Anderenfalls bringt sie die Tiefe des Stammknotens einen Schritt näher zu der Wurzel, mischt die mischbaren Bereiche mit demselben Stammknoten (Schritt ST118) und kehr zum Schritt ST112 zurück.
-
11 zeigt einen sich ergebenden Zustand, in welchem die Knotenerwerbseinheit 11 den Stammknoten aus dem Zustand in 10 einen Schritt näher zu der Wurzel bringt, und mischt mischbare Bereiche mit denselben Stammknoten. 12 und 13 zeigen einen weiteren Zustandsübergang während der Verarbeitung. Zusätzlich zeigt 14 einen Knotenzustand zu der Zeit, zu der die Knotenerwerbseinheit 11 ihre Verarbeitung beendet. 14 zeigt das Ergebnis, dass nach der Entscheidung, dass der die Knoten 5 bis 12 enthaltende Satz nicht mit dem die Knoten 13 bis 20 enthaltenden Satz im Schritt ST114 gemischt werden kann, die Knotenerwerbseinheit 11 die Verarbeitung beendet. Schließlich gibt die Knotenerwerbseinheit 11 die erzeugten Sätze zusammen mit der eingegebenen Baumstruktur, den Texturgruppen und den Texturbildgruppen aus. 15 zeigt ein Beispiel für das Ergebnis, wenn die Verarbeitung der Knotenerwerbseinheit 11 in allen Tiefen auf die Knoten angewendet wird. In 15 sind für die folgende Beschreibung allen Sätzen eindeutige Identifizierer (ID) 0–3 zugeordnet.
-
Genauer gesagt, die Knotenerwerbseinheit 11 sammelt die Knoten in derselben Tiefe in der Baumstruktur beginnend von einem näheren Verwandten aus, und erzeugt einen Knotensatz, der den Satz der Texturbildgruppen darstellt, die in der Lage sind, einen Texturatlas mit der Größe, die der maximalen Größe, die die Polygonzeichnungsvorrichtung verwenden kann, am nächsten ist, zu erzeugen.
-
Als Nächstes wird die Arbeitsweise der Texturatlas-Erzeugungseinheit 12 mit Bezug auf 16 beschrieben.
-
Die Texturatlas-Erzeugungseinheit 12 mischt die Texturbilder entsprechend den Knoten innerhalb der Sätze, die die Knotenerwerbseinheit 11 erzeugt, und macht jedes von diesen zu einem einzigen Texturatlas. Obgleich ein Erzeugungsverfahren für den Texturatlas optional ist, kann es beispielsweise durch Lösen des zweidimensionalen Behälterfüllproblems wie bei der Verarbeitung im Schritt ST114 der Knotenerwerbseinheit 11 realisiert werden. 16 zeigt ein Ergebnis des Erzeugens der Texturatlanten entsprechend den individuellen Sätzen in 15. Zusätzlich aktualisiert die Texturatlas-Erzeugungseinheit 12 angemessen die Texturkoordinaten der Scheitelpunkte jedes Polygons.
-
Beispielsweise zeigt 17(a) den Bereich der Texturkoordinaten vor der Texturatlaserzeugung, und 17(b) zeigt den Bereich der Texturkoordinaten nach der Texturatlaserzeugung. Genauer gesagt, 17(a) zeigt das auf die Polygongruppe 2 in 3 umzusetzende Texturbild, in welchem die Texturkoordinaten des Bereichs von (0,0; 0,0) bis (1,0; 1,0) den entsprechenden Scheitelpunkten des Polygons zugeordnet sind. Andererseits wird nach der Texturatlaserzeugung, da das Texturbild den Bereich von (0,5; 0,5) bis (1,0; 1,0) einnimmt, wie in 17(b) gezeigt ist, die folgende Umwandlung auf die Texturkoordinaten der individuellen Scheitelpunkte angewendet. U' = 0,5 + 0,5·U (1) V' = 0,5 + 0,5·V (2) worin (U, V) die Texturkoordinaten eines Scheitelpunkts vor der Umwandlung sind, und (U', V') die Texturkoordinaten des Scheitelpunkts nach der Umwandlung sind. Schließlich schreibt die Texturatlas-Erzeugungseinheit 12 die eingegebene Baumstruktur, die Polygongruppen, bei denen die Texturkoordinaten ihrer Scheitelpunkte aktualisiert sind, und die erzeugten Texturatlanten in das HDD 3.
-
Als Nächstes wird die Arbeitsweise der Zeichnungsknoten-Bestimmungseinheit 21 in der Laufzeit-Verarbeitungseinheit 2 beschrieben.
-
Die Zeichnungsknoten-Bestimmungseinheit 21 liest aus dem HDD 3 die Baumstruktur, die Texturatlanten und die Polygongruppen, die die Vorverarbeitungseinheit 1 erfasst hat, und bestimmt die als das Zeichnungsziel zu verwendenden Polygongruppen aus den eingegebenen Informationen wie der Betrachtungspunktposition. In diesem Fall bestimmt sie, dass nicht dasselbe Modell mit unterschiedlichen Detailpegeln als das Zeichnungsziel zur gleichen Zeit bezeichnet wird. Obgleich das Verfahren des Bestimmens des Zeichnungsziels optional ist, kann die Zeichnungsknoten-Bestimmungseinheit 21 beispielsweise vorher einen Schwellenwert für jeden Knoten der Baumstruktur setzen und das Zeichnungsziel gemäß den Beziehungen zwischen dem Abstand von dem Betrachtungspunkt und dem Schwellenwert bestimmen. Zuerst setzt die Zeichnungsknoten-Bestimmungseinheit 21 den Wurzelknoten als einen vorübergehenden Zeichnungszielknoten, und wenn der Abstand zwischen dem Betrachtungspunkt und der Polygongruppe entsprechend dem Wurzelknoten nicht kleiner als der Schwellenwert ist, bestimmt sie die Polygongruppe entsprechend dem Wurzelknoten als das Zeichnungsziel. Demgegenüber entfernt sie, wenn der Abstand kleiner als der Schwellenwert ist, den Wurzelknoten von dem Zeichnungsziel und bestimmt eine Ableitung von dem Wurzelknoten als den vorübergehenden Zeichnungszielknoten. Dann ermöglicht die Wiederholung derselben Entscheidung über den vorübergehenden Zeichnungszielknoten, das Zeichnungsziel zu bestimmen. 18 zeigt ein Beispiel, dass die Zeichnungszielknoten für die Baumstruktur nach 3 bestimmt. In 18 bezeichnen schraffierte Nummern die Zeichnungszielknoten.
-
Als Nächstes wird die Arbeitsweise der Zeichnungslisten-Erzeugungseinheit 22 beschrieben.
-
Die Zeichnungslisten-Erzeugungseinheit 22 erzeugt eine Liste durch Sammeln der ID der Zeichnungszielknoten für jeden Satz. 19 zeigt ein Beispiel für eine Liste, die anhand der in 18 gezeigten Baumstruktur erzeugt wurde. Genauer gesagt, in dem Satz 1 werden die Zeichnungszielknoten 3 und 4 in der Zeichnungszielliste erwähnt, und in dem Satz 2 werden die Zeichnungszielknoten 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 und 12 erwähnt.
-
Als Nächstes wird die Arbeitsweise der Zeichnungseinheit 23 mit Bezug auf das Flussdiagramm nach 20 beschrieben.
-
Die Zeichnungseinheit 23 wählt eine nichtleere Reihe in der von der Zeichnungslisten-Erzeugungseinheit 22 erzeugten Liste aus (Schritt ST231) und sendet einen Befehl zum Auswählen des Texturatlanten entsprechend der ausgewählten Reihe zu der Polygonzeichnungsvorrichtung 4 (Schritt ST232). Als Nächstes wählt die Zeichnungseinheit 23 die Polygongruppen entsprechend den IDn der in der ausgewählten Reihe enthaltenen Knoten aus (Schritt ST233) und sendet einen Befehl zum Zeichnen der ausgewählten Polygongruppen zu der Polygonzeichnungsvorrichtung 4 (Schritt ST234). Dann bestimmt sie, ob Schritt ST233 und Schritt ST234 auf alle Knoten-ID in der Reihe angewendet werden (Schritt ST235), und wenn sie nicht angewendet werden, kehrt sie zum Schritt ST233 zurück. Wenn sie bereits angewendet wurden, bestimmt sie, ob Schritt ST231 bis Schritt ST235 auf alle Reihen der Liste angewendet wurden oder nicht (Schritt ST236), und wenn sie nicht bereits angewendet wurden, kehrt sie zum Schritt ST231 zurück. Die Zeichnungsverarbeitung eines Polygons in der Polygonzeichnungsvorrichtung 4 ist dieselbe wie ein allgemeines Polygonzeichnungsverfahren, und deren Beschreibung wird daher weggelassen.
-
Wie vorstehend beschrieben ist, enthält die Zeichnungsdaten-Erzeugungsvorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel 1 die Knotenerwerbseinheit, die als ihren Eingang die Polygongruppen, die die mehreren in der Baumstruktur dargestellten Detailpegel haben und ein Modell in den mehreren Detailpegeln aufbereiten, und die Texturbildgruppen, die jeweils ordnungsgemäß den Polygongruppen zugeordnet sind, empfängt, und die die Knoten entsprechend den zu mischenden Texturbildgruppen bestimmt; und die Texturatlas-Erzeugungseinheit, die die Texturbildgruppen unter Verwendung von Informationen über die Knoten, die die Knotenerwerbseinheit erzeugt, mischt, um die Texturatlasgruppen zu erzeugen, und die die Texturkoordinaten der Scheitelpunkte der Polygongruppen umwandelt, während die Texturkoordinaten mit der Zeichnungsposition in Beziehung gesetzt werden. Demgemäß kann sie die Texturatlanten derart erzeugen, dass die beim Zeichnen verwendeten Texturbild-Auswahlbefehle verringert werden.
-
Zusätzlich sammelt gemäß der Zeichnungsdaten-Erzeugungsvorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel 1 die Knotenerwerbseinheit die Knoten in derselben Tiefe in der Baumstruktur, beginnend von einem näheren Verwandten aus, und erzeugt einen Knotensatz, der den Satz der Texturbildgruppen darstellt, die in der Lage sind, einen Texturatlas mit der Größe, die der maximalen Größe, die die Polygonzeichnungsvorrichtung, die das Polygonzeichnen durchführt, verwenden kann, am nächsten ist, zu erzeugen. Demgemäß kann sie die beim Zeichnen verwendeten Texturbild-Auswahlbefehle minimieren, wodurch sie in der Lage ist, das Zeichnen mit hoher Geschwindigkeit durchzuführen.
-
Zusätzlich enthält die Bildzeichnungsvorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel 1 die Knotenerwerbseinheit, die als ihren Eingang die Polygongruppen, die die mehreren in der Baumstruktur dargestellten Detailpegel haben und ein Modell in den mehreren Detailpegeln aufbereiten, und die Texturbildgruppen, die jeweils ordnungsgemäß den Polygongruppen zugeordnet sind, empfängt, und die die Knoten entsprechend den zu mischenden Texturbildgruppen bestimmt; die Texturatlas-Erzeugungseinheit, die die Texturbildgruppen unter Verwendung von Informationen über die Knoten, die die Knotenerwerbseinheit erzeugt, bestimmt, um die Texturatlasgruppen zu erzeugen, und die die Texturkoordinaten der Scheitelpunkte der Polygongruppen umwandelt, während die Texturkoordinaten auf die Zeichnungsposition bezogen werden; die Zeichnungsknoten-Bestimmungseinheit, die die Zeichnungsziel-Polygongruppen unter Verwendung der Informationen zumindest über die Betrachtungspunktposition bestimmt durch Verwenden der Baumstruktur, der Polygongruppen und der Texturatlasgruppen, die die Texturatlas-Erzeugungseinheit ausgibt; die Zeichnungslisten-Erzeugungseinheit, die die Liste, die die Zeichnungsreihenfolge hinsichtlich der Zeichnungsziel-Polygongruppen, die die Zeichnungsknoten-Bestimmungseinheit bestimmt, anzeigt, erzeugt; und die Zeichnungseinheit, die die Befehle zum Zeichnen der Zeichnungsziel-Polygongruppen unter Verwendung der Liste, die die Zeichnungslisten-Erzeugungseinheit erzeugt, zu der Polygonzeichnungsvorrichtung ausgibt.
-
Demgemäß kann sie die Texturatlanten durch Auswählen der Kombinationen der Texturbilder in einer solchen Weise, dass die beim Zeichnen verwendeten Texturbild-Auswahlbefehle verringert werden, erzeugen, wodurch sie in der Lage ist, das Zeichnen mit hoher Geschwindigkeit durchzuführen.
-
Zusätzlich bestimmt gemäß der Bildzeichnungsvorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel 1 die Zeichnungsknoten-Bestimmungseinheit die zu zeichnenden Zielknoten in einer solchen Weise, dass dieselbe Polygongruppe, die auf verschiedenen Detailpegeln gemäß den Schwellenwerten, die für die individuellen Knoten der Baumstruktur und die Positionsbeziehungen mit dem Betrachtungspunkt gesetzt sind, aufbereitet wurde, nicht ausgewählt wird. Demgemäß kann die Zeichnungszeit verkürzt werden.
-
Zusätzlich ist gemäß der Bildzeichnungsvorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel 1 die Zeichnungslisten-Erzeugungseinheit so konfiguriert, dass die Liste, die die Polygongruppen, die das Zeichnungsziel für jeden Satz, den die Knotenerwerbseinheit erzeugt, anzeigt, erzeugt wird. Demgemäß kann das Zeichnen mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden.
-
Zusätzlich ist gemäß der Bildzeichnungsvorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel 1 die Zeichnungseinheit so konfiguriert, dass sie auf jede Reihe der Liste, die die Zeichnungslisten-Erzeugungseinheit erzeugt, bezieht, den Texturbild-Bezeichnungsbefehl nur einmal zu einer nichtleeren Reihe ausgibt und einen Befehl zum Zeichnen der individuellen Polygongruppen in der Reihe ausgibt. Demgemäß kann sie das Zeichnen mit hoher Geschwindigkeit durchführen.
-
Es ist offensichtlich, dass Verhinderungen irgendwelcher Komponenten des Ausführungsbeispiels oder das Weggelassen irgendwelcher Komponenten des Ausführungsbeispiels innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung möglich sind.
-
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
-
Wie vorstehend beschrieben ist, verringern eine Zeichnungsdaten-Erzeugungsvorrichtung und eine Bildzeichnungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Anzahl der beim Zeichnen verwendeten Texturbilder, indem Texturatlanten durch Mischen der Texturbilder, die sehr wahrscheinlich zur gleichen Zeit zu zeichnen sind, gebildet werden, und zeichnen die Polygonmodelle entsprechend jedem Texturatlaskollektiv. Demgemäß werden sie in geeigneter Weise für die Computergrafik und dergleichen verwendet.
-
BESCHREIBUNG DER BEZUGSSYMBOLE
-
- 1 Vorverarbeitungseinheit; 2 Laufzeit-Verarbeitungseinheit; 3 HDD; 4 Polygonzeichnungsvorrichtung; 11 Knotenerwerbseinheit; 12 Texturatlas-Erzeugungseinheit; 21 Zeichnungsknoten-Bestimmungseinheit; 22 Zeichnungslisten-Erzeugungseinheit; 23 Zeichnungseinheit.
