JP2000339488A - Picture processor - Google Patents

Picture processor

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JP2000339488A
JP2000339488A JP14490499A JP14490499A JP2000339488A JP 2000339488 A JP2000339488 A JP 2000339488A JP 14490499 A JP14490499 A JP 14490499A JP 14490499 A JP14490499 A JP 14490499A JP 2000339488 A JP2000339488 A JP 2000339488A
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JP
Japan
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image
frame
luminance
brightness
image processing
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP14490499A
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Japanese (ja)
Inventor
Yusuke Shimizu
祐介 清水
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Sega Corp
Original Assignee
Sega Enterprises Ltd
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a picture processor for automatically controlling the luminance of a picture in accordance with the change of the luminance of a picture. SOLUTION: In a picture processor updating the picture of one frame at every prescribed period, a generation part 25 for sequentially generating the picture of one frame in accordance with a program that is previously given and a control part 26 controlling the luminance of the picture of a next second frame based on the luminance of the picture of the first frame are installed. Thus, the luminance of respective pixels displayed on a screen can automatically be controlled in a stage where the picture is generated. Thus, luminance control work using the plotting command of a programmer in the program generation stage of a computer game like a formed case is not required. Then, natural luminance control fitted to man's eye can be executed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、三次元コンピュー
タグラフィックス(CG)によって生成される画像の明
るさ(輝度)を自動的に調節する画像処理装置に関す
る。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an image processing apparatus for automatically adjusting the brightness (luminance) of an image generated by three-dimensional computer graphics (CG).

【0002】[0002]

【従来の技術】三次元コンピュータグラフィックス(C
G)において、例えば、ポリゴンを用いて画像処理を行
う場合、各ポリゴンを構成する複数の画素に対して、そ
の座標及び輝度が設定される。各画素の座標は、ポリゴ
ンが配置される仮想三次元空間に設定された視点座標系
におけるポリゴンの頂点座標から求められる。また、各
画素の輝度は、カラー表示の場合、赤(R)、緑
(G)、青(B)各色毎に設定され、例えば、各色8ビ
ットずつのデジタル値として与えられる。従来、この各
画素の輝度は、プログラム作成時に設定される。図10
を用いて、画素の輝度について具体的に説明する。な
お、図10では、モノクロ表示の場合について説明す
る。従って、輝度が8ビットで設定される場合、最も明
るい輝度(255)は白色、最も暗い輝度(0)は黒
色、その間が白から黒に段階的に明るさが変化する灰色
である。
2. Description of the Related Art Three-dimensional computer graphics (C)
In G), for example, when image processing is performed using polygons, coordinates and luminance are set for a plurality of pixels forming each polygon. The coordinates of each pixel are obtained from the vertex coordinates of the polygon in the viewpoint coordinate system set in the virtual three-dimensional space where the polygon is arranged. In the case of color display, the luminance of each pixel is set for each of red (R), green (G), and blue (B) colors, and is given, for example, as a digital value of 8 bits for each color. Conventionally, the luminance of each pixel is set when a program is created. FIG.
Will be described specifically with reference to FIG. FIG. 10 illustrates the case of monochrome display. Therefore, when the luminance is set by 8 bits, the brightest luminance (255) is white, the darkest luminance (0) is black, and gray between the white and black levels changes gradually from white to black.

【0003】図11は、コンピュータゲームにおける画
像の例である。図11では、プレイヤが操縦する車(図
示せず)がトンネル外からトンネル内方向に進んでいる
場合の一画面であって、トンネル外の画像は相対的に明
るい輝度に設定され、トンネル内の画像は相対的に暗い
輝度に設定される。従って、画像が進行し、トンネル内
の画像になると、上記暗い輝度による画像が表示され
る。
FIG. 11 is an example of an image in a computer game. FIG. 11 shows one screen when a car (not shown) operated by the player is traveling from the outside of the tunnel to the inside of the tunnel. The image outside the tunnel is set to have relatively bright brightness, The image is set to relatively dark brightness. Therefore, when the image progresses and becomes an image in the tunnel, the image with the dark luminance is displayed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、人間の視覚
は、明るい環境下で暗い環境を見ると、その暗い環境を
より暗く感じ、暗い環境下で明るい環境を見ると、その
明るい環境をより明るく感じる性質を有する。例えば、
図10において、トンネル外からトンネル内を見ると、
本来、真っ暗に見えるはずである。しかしながら、トン
ネル内を真っ暗の輝度即ち黒色に設定してしまうと、ト
ンネル内の画像に進行したときに、画面全体が真っ黒に
なってしまい不都合である。また、トンネル内からトン
ネル外を見ると、本来真っ白に見えるはずである。しか
しながら、トンネル外を真っ白に設定してしまうと、ト
ンネルを出たトンネル外の画像に進行したときに、画面
全体が真っ白になってしまい不都合である。
By the way, human vision perceives a dark environment under a bright environment as being darker, and sees a bright environment under a dark environment as a brighter environment. Has the property of feeling. For example,
In FIG. 10, when looking inside the tunnel from outside the tunnel,
Originally, it should look dark. However, if the inside of the tunnel is set to a completely dark luminance, that is, black, the whole screen becomes black when proceeding to the image in the tunnel, which is inconvenient. Also, when you look out of the tunnel from inside the tunnel, it should appear pure white. However, if the outside of the tunnel is set to be pure white, the whole screen becomes incomplete when proceeding to the image outside the tunnel after leaving the tunnel, which is inconvenient.

【0005】さらに、人間の視覚は、明るい環境から暗
い環境に変化すると、徐々に暗い環境に適応し、その暗
い環境内の明るさを感じるようになる。従って、従来に
おいては、人間の視覚によれば、トンネル外から見たと
きに真っ暗に見えるはずのトンネル内の画像に、あらか
じめ所定の明るさの輝度を与えておき、トンネル外から
トンネル内を見ても、その輝度でトンネル内が見えるよ
うに表示されていた。また、トンネルから出た後のトン
ネル外の画像も、人間の視覚がその明るさに適応した後
の輝度があらかじめ与えられ、トンネル内からトンネル
外を見ても、トンネル外の画像が見えるように表示され
ていた。
[0005] Further, when the human vision changes from a bright environment to a dark environment, it gradually adapts to the dark environment and feels the brightness in the dark environment. Therefore, conventionally, according to human vision, a predetermined brightness is given in advance to an image in a tunnel, which should be seen completely dark when viewed from outside the tunnel, and the inside of the tunnel is viewed from outside the tunnel. Even so, the brightness was displayed so that the inside of the tunnel could be seen. Also, the image outside the tunnel after exiting the tunnel is given in advance the brightness after human vision has adapted to that brightness, so that even if you look outside the tunnel from inside the tunnel, the image outside the tunnel can be seen. Was displayed.

【0006】このように、画素の輝度をあらかじめ設定
すると、画像の進行に従って画像の輝度が変化する場合
に、人間の視覚が感じるような画像とは異なる不自然な
画像となってしまう。
As described above, if the brightness of the pixel is set in advance, when the brightness of the image changes in accordance with the progress of the image, an unnatural image different from an image that human eyes can perceive.

【0007】また、画素の輝度をあらかじめ設定し、画
像を進行させるプログラムに輝度を調節するコマンドを
設定することで、人間の視覚に適合した自然な画像を表
現することも可能である。しかしながら、この場合、プ
ログラムを作成するプログラマが画像を見ながら、逐
次、画像の輝度を調節するコマンドを手作業で入力する
必要がある。従って、輝度変化が多い場合、プログラマ
の作業が膨大になる。また、プログラム作成時に想定さ
れていない輝度変化には対応できない。
Further, by setting the luminance of the pixels in advance and setting a command for adjusting the luminance in a program which advances the image, it is possible to express a natural image suitable for human vision. However, in this case, it is necessary for the programmer who creates the program to manually input a command for sequentially adjusting the brightness of the image while viewing the image. Therefore, when there are many luminance changes, the work of the programmer becomes enormous. Further, it cannot cope with a luminance change that is not assumed at the time of creating a program.

【0008】従って、本発明の目的は、画像の輝度の変
化に応じて、自動的に画像の輝度を調節する画像処理装
置及び画像処理方法を提供することにある。
Accordingly, it is an object of the present invention to provide an image processing apparatus and an image processing method for automatically adjusting the brightness of an image according to a change in the brightness of the image.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の画像処理装置の構成は、一フレーム分の画像
を所定周期毎に更新する画像処理装置において、あらか
じめ与えられたプログラムに従って、一フレーム分の画
像を順次生成する生成部と、第一のフレームの画像の輝
度に基づいて、次の第二のフレームの画像の輝度を調節
する調節部とを備えることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an image processing apparatus for updating an image of one frame at predetermined intervals according to a program given in advance. It is characterized by comprising a generation unit for sequentially generating an image for one frame, and an adjustment unit for adjusting the luminance of the image of the next second frame based on the luminance of the image of the first frame.

【0010】このような構成により、画面に表示される
各画素の輝度の調節が、画像生成を行う段階で自動的に
行うことができる。従って、従来のように、コンピュー
タゲームのプログラム作成段階におけるプログラマの描
画コマンドを用いた輝度調節作業が不要となる。
With this configuration, the brightness of each pixel displayed on the screen can be automatically adjusted at the stage of generating an image. Therefore, unlike the related art, there is no need to perform the brightness adjustment operation using the drawing command of the programmer in the program creation stage of the computer game.

【0011】また、上記調節部は、例えば、第一のフレ
ームの画像の輝度が相対的に暗い場合、第二のフレーム
の画像の輝度が相対的に明るくなるように調節し、第一
のフレームの画像の輝度が相対的に明るい場合、第二の
フレームの画像の輝度を相対的に暗くなるように調節す
る。これにより、人間の視覚に適合した自然な輝度調節
を行うことができる。
[0011] Further, for example, when the brightness of the image of the first frame is relatively dark, the adjustment unit adjusts the brightness of the image of the second frame to be relatively bright. When the brightness of the image of the second frame is relatively bright, the brightness of the image of the second frame is adjusted to be relatively dark. Thereby, natural brightness adjustment suitable for human vision can be performed.

【0012】さらに、上記目的を達成するための本発明
の画像処理方法は、一フレーム分の画像を所定周期毎に
更新する画像処理方法において、あらかじめ与えられた
プログラムに従って、一フレーム分の画像を順次生成す
る生成ステップと、第一のフレームの画像の輝度に基づ
いて、次の第二のフレームの画像の輝度を調節する調節
ステップとを備えることを特徴とする。
Further, according to an image processing method of the present invention for achieving the above object, in an image processing method for updating an image of one frame at predetermined intervals, an image of one frame is updated according to a program given in advance. It is characterized by comprising a generating step of sequentially generating and an adjusting step of adjusting the luminance of the image of the next second frame based on the luminance of the image of the first frame.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。しかしながら、本発明の技術的範囲が、本
実施の形態に限定されるものではない。
Embodiments of the present invention will be described below. However, the technical scope of the present invention is not limited to the present embodiment.

【0014】図1は、本発明の実施の形態における画像
処理装置のブロック図である。本発明の実施の形態で
は、仮想三次元空間内のポリゴンで構成される物体を二
次元平面に投影した画像を表示するコンピュータゲーム
装置に適用される画像処理装置を例に説明する。図1に
おいて、コンピュータゲーム装置1は、本発明の実施の
形態における画像処理装置を内蔵する本体2、ディスプ
レイ3、スピーカ4、プレーヤによって操作されるレバ
ー5及びボタン6を備える。そして、本体2に内蔵され
る画像処理装置は、CPU11、RAM12、ROM1
3を備え、これらは、システムバス100によって接続
される。また、レバー5及びボタン6などは、インター
フェース14を介してシステムバス100に接続され
る。
FIG. 1 is a block diagram of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention. In the embodiments of the present invention, an image processing apparatus applied to a computer game apparatus that displays an image obtained by projecting an object constituted by polygons in a virtual three-dimensional space onto a two-dimensional plane will be described as an example. In FIG. 1, a computer game apparatus 1 includes a main body 2 having a built-in image processing apparatus according to an embodiment of the present invention, a display 3, a speaker 4, a lever 5 operated by a player, and a button 6. The image processing apparatus built in the main body 2 includes a CPU 11, a RAM 12, a ROM 1,
3 which are connected by a system bus 100. The lever 5 and the button 6 are connected to the system bus 100 via the interface 14.

【0015】さらに、システムバス100には、記憶素
子として例えばフラッシュROMを有するカートリッジ
15が接続される。フラッシュROMは、ゲームプログ
ラム、画像データ、音声データなどを格納する。なお、
カートリッジ15に代わって、ゲームプログラムなどの
データを格納するCD−ROMやDVD(デジタルビデ
オディスク)などの記憶媒体が接続されてもよい。
Further, a cartridge 15 having, for example, a flash ROM as a storage element is connected to the system bus 100. The flash ROM stores a game program, image data, audio data, and the like. In addition,
Instead of the cartridge 15, a storage medium such as a CD-ROM or a DVD (digital video disk) for storing data such as a game program may be connected.

【0016】また、VDP20は、カートリッジ15か
らの画像データに対し、CPU11の制御に従って、後
述する本発明の実施の形態に特徴的な画像処理を実行す
る。画像処理された画像データは、VDP20内のフレ
ームバッファにディスプレイ3の一画面分の画像データ
として順次展開され、所定タイミング(1/60秒)毎に、
D/A変換器16を通してディスプレイ3に出力され、
画像表示される。
The VDP 20 executes image processing characteristic of an embodiment of the present invention, which will be described later, on the image data from the cartridge 15 under the control of the CPU 11. The image data subjected to the image processing is sequentially developed as image data for one screen of the display 3 in a frame buffer in the VDP 20, and at predetermined timing (1/60 second),
Output to the display 3 through the D / A converter 16,
The image is displayed.

【0017】一方、システムバス100に接続されるサ
ウンドプロセッサ17は、CPU11の制御によって、
カートリッジ15に記憶された音声データを読み出し、
D/A変換器18を介してアナログ音声信号をスピーカ
4に出力する。
On the other hand, the sound processor 17 connected to the system bus 100 is controlled by the CPU 11
The voice data stored in the cartridge 15 is read out,
An analog audio signal is output to the speaker 4 via the D / A converter 18.

【0018】図2は、本発明に特徴的なVDP20の詳
細ブロック図である。図2において、描画コマンドメモ
リ22には、図1のCPU11の制御に基づいて、ゲー
ムプログラム内の必要な描画コマンドが設定される。ま
た、テクスチュアメモリ23には、CPU11の制御に
基づいて、画像データ内の必要なテクスチュアデータが
設定される。テクスチュアデータは、ポリゴンを構成す
る画素(ピクセル)単位でポリゴンに貼り付けられる
(マッピングされる)模様のデータである。そして、V
DP制御部21は、CPU11からの制御コマンドに基
づいて、セットアップ部24及び画面輝度調節部26に
画像処理開始を指示する。セットアップ部24は、描画
コマンドメモリ22から描画コマンドを読み出して、そ
れを内部形式に変換して画素データ生成部25に伝達す
る。
FIG. 2 is a detailed block diagram of the VDP 20 characteristic of the present invention. 2, necessary drawing commands in the game program are set in a drawing command memory 22 based on the control of the CPU 11 of FIG. In the texture memory 23, necessary texture data in the image data is set based on the control of the CPU 11. The texture data is data of a pattern that is pasted (mapped) to a polygon in units of pixels (pixels) constituting the polygon. And V
The DP control unit 21 instructs the setup unit 24 and the screen brightness adjustment unit 26 to start image processing based on a control command from the CPU 11. The setup unit 24 reads out a drawing command from the drawing command memory 22, converts it into an internal format, and transmits it to the pixel data generation unit 25.

【0019】画素データ生成部25は、取得した描画コ
マンドに応じて、ディスプレイ3の表示領域内のポリゴ
ンの頂点データから、ポリゴンを構成する複数の画素
(ピクセル)の仮想三次元空間における視点座標を中心
とした座標データを生成し、この座標データに対応する
テクスチュアデータをテクスチュアメモリ23から読み
出す。
The pixel data generation unit 25 calculates the viewpoint coordinates of a plurality of pixels (pixels) constituting the polygon in the virtual three-dimensional space from the vertex data of the polygon in the display area of the display 3 according to the acquired drawing command. The center coordinate data is generated, and the texture data corresponding to the coordinate data is read from the texture memory 23.

【0020】画素データ生成部25は、さらに、シェー
ディング処理を実行し、画素の輝度を求め、画素毎のテ
クスチュアデータと画素の輝度とに基づいて各画素の色
データを生成する。即ち、色データは、赤(R)、緑
(G)、青(B)それぞれ例えば8ビットずつの輝度デ
ータとして与えられる。なお、シェーディング処理と
は、最終的に二次元で表示されるポリゴンに影を付加し
て立体的に表現するために、ポリゴンの法線ベクトル、
光源の位置や色、視点の位置、視線の方向などを考慮し
てポリゴンを構成する各画素の輝度を決定する処理であ
る。そして、画素データ生成部25は、二次元座標に変
換された座標データ及びその色データを画素データとし
て画面輝度調節部26に伝達する。
The pixel data generation unit 25 further executes a shading process to obtain the luminance of the pixel, and generates color data of each pixel based on the texture data of each pixel and the luminance of the pixel. That is, the color data is given as red (R), green (G), and blue (B) luminance data of, for example, 8 bits each. In addition, the shading processing is to add a shadow to a polygon that is finally displayed in two dimensions and to express the polygon three-dimensionally.
This is a process of determining the luminance of each pixel constituting the polygon in consideration of the position and color of the light source, the position of the viewpoint, the direction of the line of sight, and the like. Then, the pixel data generation unit 25 transmits the coordinate data converted into the two-dimensional coordinates and the color data to the screen luminance adjustment unit 26 as pixel data.

【0021】画面輝度調節部26は、色データに後述す
る所定の係数を乗算し、その結果の色データとその座標
データ(即ち、画素データ)を描画部27に伝達する。
描画部27は、ディスプレイ3の一画面(フレーム)分
の画像データを記憶するフレームバッファ28に上記画
素データを描画する。そして、表示部29は、所定間隔
(例えば、1/60秒)ごとにフレームバッファ28に描画
された画素データを読み出して、読み出した画素データ
をアナログ信号に変換した後、ディスプレイ3に画像と
して表示する。このとき、表示部29は、読み出した画
素データを画面輝度調節部26にも伝達する。
The screen brightness controller 26 multiplies the color data by a predetermined coefficient, which will be described later, and transmits the resulting color data and its coordinate data (ie, pixel data) to the drawing unit 27.
The drawing unit 27 draws the pixel data in a frame buffer 28 that stores image data for one screen (frame) of the display 3. The display unit 29 reads the pixel data drawn in the frame buffer 28 at predetermined intervals (for example, 1/60 second), converts the read pixel data into an analog signal, and displays the read image as an image on the display 3. I do. At this time, the display unit 29 also transmits the read pixel data to the screen luminance adjustment unit 26.

【0022】そして、本発明の実施の形態では、画面輝
度調節部26は、前のフレームの色データ、即ち輝度に
基づいて、次のフレームの色データ、即ち輝度を調節す
る。具体的には、前のフレームの各画素の輝度に基づい
て、以下に述べる所定の輝度係数を演算し、入力される
次のフレームの画素データの色データに、その係数を乗
算することにより、次のフレームの画素データの色デー
タ(輝度)が決定される。例えば、輝度係数は前のフレ
ームの輝度が相対的に低い(暗い)場合、大きくなり、
前にフレームの輝度が相対的に大きい(明るい)場合、
小さくなるように設定される。これにより、表現される
画像の例を図3乃至図7に示す。図3乃至図7は、本発
明の実施の形態における自動輝度調節処理を施した画像
の例である。
Then, in the embodiment of the present invention, the screen luminance adjusting section 26 adjusts the color data of the next frame, that is, the luminance, based on the color data of the previous frame, that is, the luminance. Specifically, based on the luminance of each pixel of the previous frame, a predetermined luminance coefficient described below is calculated, and by multiplying the input color data of the pixel data of the next frame by the coefficient, The color data (luminance) of the pixel data of the next frame is determined. For example, the brightness coefficient increases when the brightness of the previous frame is relatively low (dark),
If the brightness of the frame is relatively high (bright) before,
It is set to be smaller. FIGS. 3 to 7 show examples of the image thus expressed. 3 to 7 show examples of images that have been subjected to the automatic brightness adjustment processing according to the embodiment of the present invention.

【0023】図3乃至図7において、画面は、トンネル
から離れた位置からトンネルの方向を見た画像(図3)
から、トンネルに徐々に接近し、トンネルの入口からト
ンネル内を見た画像(図4)、トンネル内の画像(図
5)に変化し、さらに、トンネル出口手前の画像(図
6)、トンネル出口からトンネル外を見た画像(図7)
に変化する。
In FIGS. 3 to 7, images are images of the direction of the tunnel viewed from a position away from the tunnel (FIG. 3).
From the entrance of the tunnel (Fig. 4), the image inside the tunnel (Fig. 5), and the image before the tunnel exit (Fig. 6). Image of the outside of the tunnel viewed from above (Fig. 7)
Changes to

【0024】図3において、画面の中央の狭い領域に
は、トンネル内の画像が表示され、その領域に対応する
画素の輝度は相対的に暗いが、画面の多くの領域はトン
ネル外の画像であり、その領域に対応する画素の輝度は
相対的に明るい。即ち、画面全体の輝度は相対的に明る
い。このような画面(図3)から、図4の画面に変化し
た場合を想定する。図4では、画面の多くの領域がトン
ネル内の画像であり、トンネル内の画像の輝度は相対的
に暗い。このとき、前の画面(図3)の輝度が明るいの
で、次の画面(図4)の輝度は、上述の輝度係数の効果
により、より暗くなる。このような画像表現は、明るい
環境から暗い環境に変化した直後、その暗い環境をより
暗く感じる人間の視覚に適合する。
In FIG. 3, an image inside the tunnel is displayed in a narrow area at the center of the screen, and the luminance of pixels corresponding to the area is relatively dark, but many areas on the screen are images outside the tunnel. In this case, the luminance of the pixel corresponding to the area is relatively bright. That is, the brightness of the entire screen is relatively bright. It is assumed that such a screen (FIG. 3) changes to the screen of FIG. In FIG. 4, many areas of the screen are images in the tunnel, and the brightness of the image in the tunnel is relatively dark. At this time, since the luminance of the previous screen (FIG. 3) is bright, the luminance of the next screen (FIG. 4) becomes darker due to the effect of the luminance coefficient described above. Immediately after changing from a bright environment to a dark environment, such an image representation is adapted to human vision that makes the dark environment darker.

【0025】さらに、図4の画面から図5の画面に変化
した場合を想定する。図5は、画面の多くの領域がトン
ネル内の画像であり、画面の輝度は相対的に暗い。この
とき、前の画面(図4)の輝度が暗いので、次の画面
(図5)の輝度は、上述の輝度係数の効果により、相対
的に明るくなる。このような画像表現は、明るい環境か
ら暗い環境に変化した後、徐々にその暗い環境に適応す
る人間の視覚に適合する。
Assume further that the screen of FIG. 4 changes to the screen of FIG. In FIG. 5, many areas of the screen are images in the tunnel, and the screen brightness is relatively dark. At this time, since the luminance of the previous screen (FIG. 4) is dark, the luminance of the next screen (FIG. 5) becomes relatively bright due to the effect of the luminance coefficient described above. Such an image representation adapts to human vision that gradually adapts to the dark environment after changing from a bright environment to a dark environment.

【0026】さらに、図5の画面から図6の画面に変化
した場合を想定する。図6は、トンネルの出口手前の画
像であり、画面中央の領域にトンネル外の明るい領域が
大きくなってくる。このとき、前の画面(図5)の輝度
が暗いので、次の画面(図6)の輝度は、上述の輝度係
数の効果により明るくなる。従って、画面中央領域の明
るいトンネル外の画像は、より明るくなり、トンネル外
の領域は白飽和状態となる。これは、暗い環境に適応し
た人間の視覚が明るい環境をまぶしく感じ、そこが真っ
白に見える感覚に対応する。白飽和状態とは、RGB三
色それぞれの色データが全部最高値(各色の色データが
それぞれ8ビットで与えられる場合、最高値は(25
5))に達してしまい、最高輝度の白色になる状態をい
う。
It is further assumed that the screen of FIG. 5 changes to the screen of FIG. FIG. 6 shows an image just before the exit of the tunnel, and a bright area outside the tunnel becomes large in the center area of the screen. At this time, since the luminance of the previous screen (FIG. 5) is dark, the luminance of the next screen (FIG. 6) becomes bright due to the effect of the luminance coefficient described above. Therefore, the bright image outside the tunnel in the central area of the screen becomes brighter, and the area outside the tunnel becomes white saturated. This corresponds to the feeling that human vision adapted to a dark environment dazzles a bright environment and makes it appear white. The white saturation state means that the color data of each of the three colors RGB is the highest value (when the color data of each color is given by 8 bits, the highest value is (25
5) means a state in which white of maximum luminance is reached.

【0027】さらに、図6の画面から図7の画面に変化
した場合を想定する。図7は、トンネルの出口の画像で
あり、画面中央領域に、図6よりさらに大きいトンネル
外の領域がある。このとき、前の画面(図6)の輝度が
相対的に明るいので、次の画面(図7)の輝度は、上述
の輝度係数の効果により相対的に暗くなる。即ち、画面
中央領域の白飽和したトンネル外の領域が、相対的に暗
くなることで、白飽和から解放され、トンネル外の画像
が表示される。このような画像表現は、暗い環境から明
るい環境に変化した後、徐々にその明るい環境に適応す
る人間の視覚に適合する。
Assume further that the screen of FIG. 6 changes to the screen of FIG. FIG. 7 is an image of the exit of the tunnel, and there is a larger area outside the tunnel than in FIG. 6 in the center area of the screen. At this time, since the luminance of the previous screen (FIG. 6) is relatively bright, the luminance of the next screen (FIG. 7) becomes relatively dark due to the effect of the luminance coefficient described above. In other words, the region outside the tunnel where the white saturation occurs in the center region of the screen becomes relatively dark, thereby being released from the white saturation and the image outside the tunnel is displayed. Such an image representation adapts to human vision that gradually adapts to the bright environment after changing from a dark environment to a bright environment.

【0028】次に、輝度係数の演算式について説明す
る。以下の式におけるC1、C2、C3、C4、C5、C
6は、所定の定数である。式(1)は、n番目のフレー
ムの輝度係数Kn(n=0、1、2、…)を求める演算式
の第一の例である。なお、輝度係数Knの初期値K0は、
1.0である。
Next, the arithmetic expression of the luminance coefficient will be described. C 1 , C 2 , C 3 , C 4 , C 5 , C
6 is a predetermined constant. Equation (1) is a first example of an arithmetic expression for calculating the luminance coefficient K n (n = 0, 1, 2,...) Of the n-th frame. The initial value K 0 of the brightness coefficient K n is
1.0.

【0029】 Kn=(C1−ave(Intensity) n-1)×C2 …(1) ave(Intensity)n-1は、前フレームであるn−1番目の
フレームにおける各画素の色即ち輝度(Intensity)の平
均値である。そして、あらかじめave(Intensity) n-1
しきい値を設定しておき、ave(Intensity) n-1がそのし
きい値より大きい場合は、Knが1.0より小さくなり、し
きい値より小さい場合は、Knが1.0より大きくなるよう
に定数C1、C2が設定される。なお、定数C2の値を調
整することで、輝度の変化に追従する速度を調整するこ
とができる。
K n = (C 1 −ave (Intensity) n−1 ) × C 2 (1) ave (Intensity) n−1 is the color of each pixel in the ( n−1 ) th frame that is the previous frame, that is, It is an average value of luminance (Intensity). Then, advance ave (Intensity) have set up n-1 thresholds, ave (Intensity) when n-1 is greater than the threshold value, K n becomes smaller than 1.0, less than the threshold If the constant C 1, C 2 to K n is greater than 1.0 is set. Incidentally, by adjusting the value of the constant C 2, it is possible to adjust the speed to follow the change in brightness.

【0030】式(1)によれば、ave(Intensity)
n-1が、小さい即ち暗いほど、輝度係数K nは大きくな
り、次フレームは相対的に明るくなり、ave(Intensity)
n-1が大きい即ち明るいほど、輝度係数Knは小さくな
り、次フレームは相対的に暗くなる。
According to equation (1), ave (Intensity)
n-1Is smaller, that is, darker, the brightness coefficient K nIs big
The next frame becomes relatively brighter and ave (Intensity)
n-1Is larger, that is, brighter, the brightness coefficient KnIs small
The next frame becomes relatively dark.

【0031】式(2)は、輝度係数Knを求める演算式
の第二の例である。
[0031] Equation (2) is a second example of a calculation formula for obtaining the brightness coefficient K n.

【0032】 Kn=Kn-1−C3 (ave(Intensity) n-1>C4の場合) Kn=Kn-1+C3 (ave(Intensity) n-1<C4の場合) …(2) 式(2)によれば、ave(Intensity) n-1が定数C4より
大きい即ち明るいと、前フレームの輝度係数Kn-1から
定数C3を減算して、次フレームの輝度係数Knは小さく
なる。これにより、次フレームは相対的に暗くなる。ま
た、前フレームのave(Intensity) n-1が定数C4より小
さい即ち暗いと、前フレームの輝度係数Kn -1に定数C3
を加算して、次フレームの輝度係数Knは大きくなる。
これにより、次フレームは相対的に明るくなる。即ち、
定数C4は上記しきい値である。また、定数C3の値を調
整することで、輝度の変化に追従する速度を調整するこ
とができる。
Kn= Kn-1-CThree(Ave (Intensity)n-1> CFourCase) Kn= Kn-1+ CThree(Ave (Intensity)n-1<CFour) (2) According to equation (2), ave (Intensity)n-1Is the constant CFourThan
If it is large, that is, bright, the luminance coefficient K of the previous framen-1From
Constant CThreeIs subtracted to obtain a luminance coefficient K for the next frame.nIs small
Become. As a result, the next frame becomes relatively dark. Ma
Ave (Intensity) of the previous framen-1Is the constant CFourLess than
In other words, when it is dark, the luminance coefficient K of the previous framen -1To the constant CThree
Is added to the luminance coefficient K of the next frame.nBecomes larger.
As a result, the next frame becomes relatively bright. That is,
Constant CFourIs the above threshold value. Also, the constant CThreeAdjust the value of
Adjust the speed to follow the change in brightness.
Can be.

【0033】式(3)は、輝度係数Kn求める演算式の
第三の例である。
[0033] Equation (3) is a third example of an arithmetic expression for obtaining brightness coefficient K n.

【0034】 Kn=Kn-1−(ave(Intensity) n-1−C5)×C6 …(3) なお、定数C5は、ave(Intensity) n-1の取り得る範囲
の中間値又は平均値、又はその近傍に設定される。ま
た、定数C6の値を調整することで、上述同様に、輝度
の変化に追従する速度を調整することができる。
K n = K n−1 − (ave (Intensity) n−1 −C 5 ) × C 6 (3) Note that the constant C 5 is the middle of the range that ave (Intensity) n−1 can take. It is set to a value or an average value, or its vicinity. Further, by adjusting the value of the constant C 6, as in the above-described case, it is possible to adjust the speed to follow the change in brightness.

【0035】式(3)によれば、ave(Intensity) n-1
定数C5より小さい場合、小さいほど前フレームの輝度
係数Kn-1に加算される値が増加するので、次フレーム
の輝度係数Knは大きくなる。これにより、次フレーム
は相対的に明るくなる。また、ave(Intensity) n-1が定
数C5より大きい場合、大きいほど前フレームの輝度係
数Kn-1から減算される値が増加するので、次フレーム
の輝度係数Knは小さくなる。これにより、次フレーム
は相対的に暗くなる。
[0035] According to formula (3), ave (Intensity) when n-1 is a constant C 5 less than the value to be added to the brightness coefficient K n-1 of smaller previous frame increases, the next frame brightness coefficient K n increases. As a result, the next frame becomes relatively bright. Further, ave (Intensity) when n-1 is greater than the constant C 5, the value that is subtracted from the brightness coefficient K n-1 of the previous frame larger increases, the brightness coefficient K n of the next frame becomes smaller. As a result, the next frame becomes relatively dark.

【0036】画面輝度調節部26が、入力する画素デー
タの色データに、上記の演算式に従って求められた輝度
係数Knを乗算し、色データを調節することによって、
人間の視覚の性質に適合した輝度を有する画素データを
自動的に生成することができる。即ち、前フレームが明
るい画面であって、次フレームが暗い画面である場合、
その暗い画面は、より暗く表現される。そして、さらに
次のフレームも暗い画面である場合は、人間の視覚がそ
の暗い画面に慣れて、相対的に明るくなるように表現さ
れる。また、前フレームが明るい画面であって、次フレ
ームが明るい画面である場合、その明るい画面はより明
るく表現される。そして、さらに次のフレームも明るい
画面である場合は、人間の視覚がその明るい画面に慣れ
て、相対的に暗くなるように表現される。
The screen brightness control section 26, the color data of the pixel data to be input, by multiplying the brightness coefficient K n determined in accordance with the above operation expression, to adjust the color data,
It is possible to automatically generate pixel data having a luminance suitable for the nature of human vision. That is, if the previous frame is a bright screen and the next frame is a dark screen,
The dark screen is rendered darker. Then, when the next frame is also a dark screen, the human visual perception is used to the dark screen and is expressed so as to be relatively bright. When the previous frame is a bright screen and the next frame is a bright screen, the bright screen is expressed more brightly. Then, when the next frame is also a bright screen, human vision is used to the bright screen and is expressed so as to be relatively dark.

【0037】なお、上記各式において用いられる前フレ
ームの平均輝度ave(Intensity)n-1に代わって、前フレ
ームにおける各画素の輝度のうちの最大値(max(Intens
ity) n-1)が用いられてもよい。
Note that the front frame used in each of the above equations is
Average brightness ave (Intensity)n-1On behalf of
(Max (Intens)
ity) n-1) May be used.

【0038】また、ave(Intensity)n-1及び(max(Inten
sity)n-1は、前フレームの全領域ではなく、一部の領域
の画素データに基づいて求めてもよい。一部の領域は、
例えば、画面の中央領域であってもよいし、プレイヤが
注視する領域であってもよい。プレイヤが注視する領域
は、例えば、自動車レースゲームでは、前方の道路が表
示される領域であり、格闘技ゲームでは、敵キャラクタ
が表示される領域であり、これらの領域は、画面の中央
領域とは限られない。さらに、求められた次フレームの
輝度係数Knの前フレームの輝度係数Kn-1に対する大幅
な変動を抑えるために、輝度係数Knに上限又は下限を
設けてもよい。
Further, ave (Intensity) n-1 and (max (Intenity)
sity) n-1 may be obtained based on the pixel data of a partial area, not the entire area of the previous frame. Some areas are
For example, it may be a central area of the screen or an area where the player gazes. The area watched by the player is, for example, an area where a road ahead is displayed in a car racing game, an area where an enemy character is displayed in a martial arts game, and these areas are defined as a central area of the screen. Not limited. Furthermore, in order to suppress a significant change with respect to the brightness coefficient K n-1 of the previous frame of the brightness coefficient K n of the next frame determined, it may be the upper or lower limit provided brightness coefficient K n.

【0039】ここで、上述における白飽和状態に処理す
る白飽和処理についてさらに説明する。図2のフレーム
バッファ28には、例えば、各座標データに対して、三
色それぞれ8ビット(最小値(0)〜最大値(25
5))で色データが描画される。一方、画素データ生成
部25では、8ビットより多いビット(例えば、10ビ
ット)を使って色データが生成される。
Here, the white saturation processing for processing the white saturation state described above will be further described. In the frame buffer 28 of FIG. 2, for example, for each coordinate data, 8 bits for each of the three colors (minimum value (0) to maximum value (25
5)), color data is drawn. On the other hand, the pixel data generation unit 25 generates color data using more than 8 bits (for example, 10 bits).

【0040】図8は、本発明の実施の形態における白飽
和処理を説明するための図である。図8において、例え
ば、ある画素の本来の色が明るいピンクであり、画素デ
ータ生成部25で生成される色データが、[R(30
0)、G(270)、B(270)]であると想定す
る。この色データは、全部、フレームバッファ28に描
画できる最大値(255)を超えているので、白飽和処
理によって、各色データは全部(255)に調節され
る。これにより、この画素の色は白色となる。このよう
な白飽和処理と、本発明に特徴的な輝度係数Knを色デ
ータに乗算する輝度調節処理とを両方実行する場合、白
飽和処理前に本発明の輝度調節処理を実行することが好
ましい。図8を参照しながら、その理由について説明す
る。
FIG. 8 is a diagram for explaining white saturation processing in the embodiment of the present invention. In FIG. 8, for example, the original color of a certain pixel is bright pink, and the color data generated by the pixel data generation unit 25 is [R (30
0), G (270), B (270)]. Since all of the color data exceeds the maximum value (255) that can be drawn in the frame buffer 28, all the color data are adjusted to (255) by the white saturation processing. Thereby, the color of this pixel becomes white. And such white saturation processing, if the present invention the characteristic brightness coefficient K n to perform both the luminance adjustment processing for multiplying the color data, it executes the brightness adjustment processing of the present invention prior to the white saturation processing preferable. The reason will be described with reference to FIG.

【0041】図8(a)は、白飽和処理前に本発明の輝
度調節処理(輝度係数Kn=1.2を乗算する処理)を実行
した場合の色データの変化を示す図であって、図8
(b)は、白飽和処理後に上記同様の本発明の輝度調節
処理を実行した場合の色データの変化を示す図である。
FIG. 8A is a diagram showing a change in color data when the luminance adjustment processing (processing of multiplying the luminance coefficient K n = 1.2) of the present invention is performed before the white saturation processing. 8
(B) is a diagram showing a change in color data when the same brightness adjustment processing of the present invention as described above is performed after the white saturation processing.

【0042】図8(a)において、本来の色データ[R
(300)、G(270)、B(270)]に対して、
輝度係数Kn=1.2を乗算すると、[R(360)、G
(324)、B(324)]となる。その後、白飽和処
理することにより、色データは、[R(255)、G
(255)、B(255)]に処理される。
In FIG. 8A, the original color data [R
(300), G (270), B (270)]
By multiplying the luminance coefficient K n = 1.2, [R (360), G
(324), B (324)]. Thereafter, by performing white saturation processing, the color data becomes [R (255), G
(255), B (255)].

【0043】一方、図8(b)において、本来の色デー
タ[R(300)、G(270)、B(270)]に対し
て、まず、白飽和処理すると、[R(255)、G(2
55)、B(255)]となる。その後、輝度係数Kn
1.2を乗算すると、[R(306)、G(306)、B
(306)]となり、再度、白飽和処理が必要となって
しまう。そして、再度の白飽和処理により、色データ
は、再度[R(255)、G(255)、B(255)]
に処理される。このように、白飽和処理を本発明の輝度
調節処理前に実行すると、再度の白飽和処理が必要とな
る場合が発生し、画像処理全体の効率が低下する。
On the other hand, in FIG. 8B, the original color data [R (300), G (270), B (270)] are first subjected to white saturation processing to obtain [R (255), G (270), G (270), G (270)]. (2
55), B (255)]. Then, the luminance coefficient K n =
Multiplying by 1.2 gives [R (306), G (306), B
(306)], and the white saturation processing is required again. Then, by the white saturation processing again, the color data is again [R (255), G (255), B (255)].
Is processed. As described above, if the white saturation processing is performed before the brightness adjustment processing of the present invention, a case where the white saturation processing is required again occurs, and the efficiency of the entire image processing is reduced.

【0044】また、図8(c)は、白飽和処理前に本発
明の輝度調節処理(輝度係数Kn=0.8を乗算する処理)
を実行した場合の色データの変化を示す図であって、図
8(d)は、白飽和処理後に上記同様の本発明の輝度調
節処理を実行した場合の色データの変化を示す図であ
る。
FIG. 8C shows a brightness adjustment process (a process of multiplying by a brightness coefficient K n = 0.8) according to the present invention before the white saturation process.
FIG. 8D is a diagram showing a change in color data when the same brightness adjustment process of the present invention as described above is executed after the white saturation process. .

【0045】図8(c)において、本来の色データ[R
(300)、G(270)、B(270)]に対して、
輝度係数Kn=0.8を乗算すると、[R(240)、G
(216)、B(216)]となる。従って、白飽和処
理する必要はなく、本来の明るいピンク色から、それよ
りは暗いピンク色の色データに調節される。
In FIG. 8C, the original color data [R
(300), G (270), B (270)]
By multiplying the luminance coefficient K n = 0.8, [R (240), G
(216), B (216)]. Therefore, there is no need to perform white saturation processing, and the color data is adjusted from the original light pink color to darker pink color data.

【0046】一方、図8(d)において、本来の色デー
タ[R(300)、G(270)、B(270)]に対し
て、まず、白飽和処理すると、[R(255)、G(2
55)、B(255)]となる。その後、輝度係数Kn
0.8を乗算すると、[R(204)、G(204)、B
(204)]となる。従って、各色データが全部同じ値
なので、薄い灰色に調節されてしまう。即ち、本来の色
と異なる色に調節されてしまい、調節精度が低下する。
On the other hand, in FIG. 8D, the original color data [R (300), G (270), B (270)] is first subjected to white saturation processing to obtain [R (255), G (270), G (270)]. (2
55), B (255)]. Then, the luminance coefficient K n =
Multiplying by 0.8 gives [R (204), G (204), B
(204)]. Therefore, since all the color data have the same value, the color data is adjusted to light gray. That is, the color is adjusted to a color different from the original color, and the adjustment accuracy is reduced.

【0047】このように、白飽和処理前に本発明の輝度
調節処理を実行することは、画像処理の効率性及び輝度
調節の精度の観点から好ましい。
As described above, it is preferable to execute the brightness adjustment processing of the present invention before the white saturation processing from the viewpoint of the efficiency of image processing and the accuracy of brightness adjustment.

【0048】さらに、上記図8(a)で示されるよう
に、画面輝度調節部26における本発明の輝度調節処理
後の色データが[R(360)、G(324)、B(3
24)]であっても、描画部27が白飽和処理を実行
し、色データ[R(255)、G(255)、B(25
5)]をフレームバッファ28に描画する。そして、表
示部29はフレームバッファ28の色データを読み出し
て、前フレームの色データとして、画面輝度調節部26
にフィードバックする。従って、画面輝度調節部26に
フィードバックされる前フレームの色データは、本来の
色データとは異なり、フレームバッファ28に格納され
た白飽和処理された色データに基づくものであるので、
画面輝度調節部26によって求められる輝度係数K
nは、前フレームの色データを完全に反映した値となら
ない。
Further, as shown in FIG. 8A, the color data after the brightness adjustment processing of the present invention in the screen brightness adjustment section 26 is [R (360), G (324), B (3).
24)], the drawing unit 27 executes the white saturation processing, and outputs the color data [R (255), G (255), B (25).
5)] is drawn in the frame buffer 28. Then, the display unit 29 reads out the color data of the frame buffer 28 and sets the read data as the color data of the previous frame.
Feedback to Accordingly, the color data of the previous frame fed back to the screen brightness adjustment unit 26 is different from the original color data and is based on the color data subjected to the white saturation processing stored in the frame buffer 28,
Brightness coefficient K obtained by screen brightness adjusting unit 26
n is not a value that completely reflects the color data of the previous frame.

【0049】輝度係数Knを前フレームの本来の色デー
タに基づいて求めるには、例えば、フレームバッファ2
8の記憶容量を拡大すればよい。即ち、フレームバッフ
ァ28において、各画素データにおける各色データに与
えられるビット数が、8ビットから本来の色データをそ
のまま記憶できるビット数(例えば10ビット)まで拡
大される。これにより、表示部29は、本来の色データ
を画面輝度調節部26にフィードバックすることができ
る。また、この場合、画面輝度調節部26により求めら
れる輝度係数Knは表示部29に与えられ、表示部29
が本発明の輝度調節処理を実行してもよい。なお、ディ
スプレイ3が8ビットカラー対応の装置である場合は、
表示部29が、フレームバッファ28から読み出した色
データを白飽和処理して、ディスプレイ3に出力すれば
よい。
[0049] obtained based on the original color data of the previous frame the brightness coefficient K n, for example, the frame buffer 2
8 may be expanded. That is, in the frame buffer 28, the number of bits given to each color data in each pixel data is expanded from 8 bits to the number of bits (for example, 10 bits) that can store the original color data as it is. Thus, the display unit 29 can feed back the original color data to the screen brightness adjustment unit 26. In this case, the brightness coefficient K n obtained by the screen brightness adjusting unit 26 is supplied to the display unit 29, a display unit 29
May perform the brightness adjustment processing of the present invention. If the display 3 is a device that supports 8-bit color,
The display unit 29 may perform the white saturation processing on the color data read from the frame buffer 28 and output the color data to the display 3.

【0050】しかしながら、フレームバッファ28の記
憶容量を拡大することは、画像処理装置のコスト増につ
ながる。
However, expanding the storage capacity of the frame buffer 28 leads to an increase in the cost of the image processing apparatus.

【0051】図9は、VDP20の別の構成を示すブロ
ック図である。図9の図2と相違する部分について説明
すると、図9では、描画部27は、画面輝度調節部26
で調節された画素データを、一フレームを複数に分割し
た領域(以下、タイルという)ごとにタイルバッファ3
0に描画する。タイルバッファ30は、一タイルに対応
する画素データが描画されるメモリである。そして、タ
イルバッファ30は、各座標データに対して、白飽和処
理されていない本来の色データを記憶できる容量(例え
ば、各座標の各色についてそれぞれ10ビット)を備え
る。そして、第二の描画部31は、タイルバッファ30
に描画された画素データを読み出し、白飽和処理した
後、順次フレームバッファ28の対応する領域に描画す
る。このとき、第二描画部31は、白飽和処理する前
に、読み出した画素データを順次画面輝度調節部26に
フィードバックする。画面輝度調節部26は、順次フィ
ードバックされる画素データに基づいて、上記ave(Inte
nsity)n-1又はmax(Intensity)n -1を求め、前フレームを
構成するすべてのタイルに対応する画素データ(一フレ
ーム分の画素データ)がフィードバックされた時点で、
次フレームの輝度係数K nを求め、求められた輝度係数
nを次フレーム内のタイルに対応する画素データに適
用する。
FIG. 9 is a block diagram showing another configuration of the VDP 20.
FIG. Description of portions different from FIG. 2 in FIG. 9 will be described.
Then, in FIG. 9, the drawing unit 27 includes the screen brightness adjustment unit 26
Divide the pixel data adjusted by
Tile buffer 3 for each area (hereinafter referred to as tile)
Draw at 0. Tile buffer 30 corresponds to one tile
This is a memory in which pixel data to be drawn is drawn. And ta
The file buffer 30 performs a white saturation process on each coordinate data.
Capacity that can store unprocessed original color data (for example,
(10 bits for each color of each coordinate)
You. Then, the second drawing unit 31 includes the tile buffer 30
Read the pixel data drawn on the
Thereafter, the drawing is sequentially performed on the corresponding area of the frame buffer 28.
You. At this time, the second drawing unit 31 performs the processing before the white saturation processing.
The read pixel data is sequentially sent to the screen brightness adjustment unit 26.
give feedback. The screen brightness adjustment unit 26 sequentially
Based on the pixel data to be fed back, ave (Inte
nsity)n-1Or max (Intensity)n -1To find the previous frame
Pixel data (one frame) corresponding to all the tiles
When the pixel data for the
Brightness coefficient K of next frame n, And the calculated luminance coefficient
KnIs applied to the pixel data corresponding to the tile in the next frame.
To use.

【0052】フレームバッファ28は、第二描画部31
によって白飽和処理が行われるので、各座標の各色につ
いてそれぞれ8ビット分の記憶容量で足りる。そして、
表示部29は、所定周期(1/60秒)毎にフレームバッフ
ァ28の画素データを読み出して、ディスプレイ3に出
力する。
The frame buffer 28 includes a second drawing unit 31
, A storage capacity of 8 bits is sufficient for each color of each coordinate. And
The display unit 29 reads out the pixel data of the frame buffer 28 at a predetermined cycle (1/60 second) and outputs it to the display 3.

【0053】このように、一つフレームより十分小さい
領域である一つのタイルに含まれる画素の本来の色デー
タを記憶するタイルバッファ30を設けることによっ
て、フレームバッファ28の容量を拡大することなく、
本来の色データに基づいた輝度係数Kn演算が可能とな
るとともに、上述におけるコストの上昇も抑えることが
できる。
As described above, by providing the tile buffer 30 for storing the original color data of the pixels included in one tile which is an area sufficiently smaller than one frame, the capacity of the frame buffer 28 can be increased without increasing the capacity.
The calculation of the luminance coefficient Kn based on the original color data becomes possible, and the above-mentioned increase in cost can be suppressed.

【0054】また、図10は、VDP20の更なる別の
構成を示すブロック図である。図10の図9と相違する
部分について説明すると、図10では、描画部27は、
画素データ生成部25で生成された画素データをタイル
バッファ30に描画する。そして、読出部32は、タイ
ルバッファ30に描画された画素データを一定周期毎に
読み出し、画素データを画面輝度調節部26に送る。画
面輝度調節部26は、送られる画素データに基づいて、
上記ave(Intensity)n-1又はmax(Intensity)n-1を求め、
1フレームを構成する全ての画素データが送られた時点
で、そのフレームの輝度係数Knを求める。求められた
輝度係数Knは、次フレームに対応する画素データに適
用するため一旦保持する。そして、送られる画素データ
に対しては、前フレームに対応する画素データからすで
に求められている輝度係数Kn が適用される。即ち、画
面輝度調節部26は、タイルバッファ30に描画された
画素データに対して輝度調節処理を実行する。
FIG. 10 is a block diagram showing still another configuration of the VDP 20. As shown in FIG. 10 will be described. In FIG. 10, the drawing unit 27 includes:
The pixel data generated by the pixel data generation unit 25 is drawn in the tile buffer 30. Then, the reading unit 32 reads the pixel data drawn in the tile buffer 30 at regular intervals, and sends the pixel data to the screen brightness adjusting unit 26. The screen brightness adjustment unit 26, based on the sent pixel data,
Find the above ave (Intensity) n-1 or max (Intensity) n-1 ,
When all pixel data constituting one frame was sent to determine the brightness coefficient K n of the frame. Luminance determined coefficient K n is temporarily held to be applied to pixel data corresponding to the next frame. Then, the pixel data sent, the brightness coefficient K n which have already been determined from pixel data corresponding to the previous frame is applied. That is, the screen brightness adjustment unit 26 performs a brightness adjustment process on the pixel data drawn in the tile buffer 30.

【0055】画面輝度調節部26で輝度調節された画素
データは、第二描画部31に送られる。第二描画部31
は、その画素データを白飽和処理した後、順次フレーム
バッファ28に描画する。そして、表示部29は、所定
周期(1/60秒)毎にフレームバッファ28の画素データ
を読み出してディスプレイ3に出力する。
The pixel data whose brightness has been adjusted by the screen brightness adjusting section 26 is sent to the second drawing section 31. Second drawing unit 31
Performs white saturation processing on the pixel data and sequentially draws the pixel data on the frame buffer 28. Then, the display unit 29 reads out the pixel data of the frame buffer 28 at a predetermined cycle (1/60 second) and outputs it to the display 3.

【0056】なお、上述した本発明の実施の形態におい
て、輝度係数Knの演算式は、上記式に限られない。ま
た、上記式において用いられるave(Intensity)n-1又はm
ax(Intensity)n-1は、これらに限定されず、これらの組
み合わせ又は輝度の最小値であるmin (Intensity)n-1
用いられてもよい。
In the above-described embodiment of the present invention, the arithmetic expression of the luminance coefficient Kn is not limited to the above expression. Also, ave (Intensity) n-1 or m used in the above equation
ax (Intensity) n-1 is not limited to these, and a combination of these or min (Intensity) n-1 which is the minimum value of luminance may be used.

【0057】本発明の保護範囲は、上記の実施の形態に
限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均
等物に及ぶものである。
The scope of protection of the present invention is not limited to the above embodiments, but extends to the inventions described in the claims and their equivalents.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上、本発明によれば、ポリゴンを用い
た3次元コンピュータグラフィックス技術において、画
面に表示される各画素の輝度の調節をレンダリングの段
階で自動的に行う。従って、従来のように、コンピュー
タゲームのプログラム作成段階におけるプログラマの描
画コマンドを用いた輝度調節作業が不要となる。さら
に、人間の視覚に適合した自然な輝度調節を簡単な演算
式を用いて行うことができる。
As described above, according to the present invention, in the three-dimensional computer graphics technology using polygons, the brightness of each pixel displayed on the screen is automatically adjusted at the stage of rendering. Therefore, unlike the related art, there is no need to perform the brightness adjustment operation using the drawing command of the programmer in the program creation stage of the computer game. Furthermore, natural brightness adjustment suitable for human vision can be performed using a simple arithmetic expression.

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

【図1】本発明の実施の形態における画像処理装置のブ
ロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】VDP20のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a VDP 20.

【図3】本発明の実施の形態における自動輝度調節処理
を施した画像の例である。
FIG. 3 is an example of an image that has been subjected to automatic brightness adjustment processing according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態における自動輝度調節処理
を施した画像の例である。
FIG. 4 is an example of an image that has been subjected to automatic brightness adjustment processing according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態における自動輝度調節処理
を施した画像の例である。
FIG. 5 is an example of an image subjected to automatic brightness adjustment processing according to the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施の形態における自動輝度調節処理
を施した画像の例である。
FIG. 6 is an example of an image subjected to automatic brightness adjustment processing according to the embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施の形態における自動輝度調節処理
を施した画像の例である。
FIG. 7 is an example of an image subjected to automatic brightness adjustment processing according to the embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施の形態における白飽和処理を説明
するための図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining white saturation processing in the embodiment of the present invention.

【図9】VDP20の別の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 9 is a block diagram showing another configuration of the VDP 20.

【図10】VDP20の更なる別の構成を示すブロック
図である。
FIG. 10 is a block diagram showing still another configuration of the VDP 20.

【図11】従来のコンピュータゲームにおける画像の例
を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing an example of an image in a conventional computer game.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 コンピュータゲーム装置 2 画像処理装置 3 ディスプレイ 11 CPU 12 RAM 13 ROM 20 VDP 21 VDP制御部 22 描画コマンドメモリ 23 テクスチュアメモリ 24 セットアップ部 25 画素データ生成部 26 画面輝度調節部 27 描画部 28 フレームバッファ 29 表示部 30 タイルバッファ Reference Signs List 1 computer game device 2 image processing device 3 display 11 CPU 12 RAM 13 ROM 20 VDP 21 VDP control unit 22 drawing command memory 23 texture memory 24 setup unit 25 pixel data generation unit 26 screen brightness adjustment unit 27 drawing unit 28 frame buffer 29 display Part 30 Tile buffer

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一フレーム分の画像を所定周期毎に更新す
る画像処理装置において、 あらかじめ与えられたプログラムに従って、前記一フレ
ーム分の画像を順次生成する生成部と、 第一のフレームの画像の輝度に基づいて、次の第二のフ
レームの画像の輝度を調節する調節部とを備えることを
特徴とする画像処理装置。
1. An image processing apparatus for updating an image of one frame at predetermined intervals, comprising: a generation unit for sequentially generating the image of one frame according to a program given in advance; An image processing apparatus comprising: an adjustment unit that adjusts the luminance of the image of the next second frame based on the luminance.
【請求項2】請求項1において、 前記調節部は、前記第一のフレームの画像の輝度が相対
的に暗い場合、前記第二のフレームの画像の輝度が相対
的に明るくなるように調節し、前記第一のフレームの画
像の輝度が相対的に明るい場合、前記第二のフレームの
画像の輝度を相対的に暗くなるように調節することを特
徴とする画像処理装置。
2. The control unit according to claim 1, wherein the adjusting unit adjusts the brightness of the image of the second frame to be relatively bright when the brightness of the image of the first frame is relatively dark. An image processing apparatus that adjusts the luminance of the image of the second frame to be relatively dark when the luminance of the image of the first frame is relatively bright.
【請求項3】請求項1又は2において、 前記第一のフレームの画像は、白飽和処理前の画像であ
ることを特徴とする画像処理装置。
3. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the image of the first frame is an image before white saturation processing.
【請求項4】請求項1又は2において、 前記第一のフレームの画像は、白飽和処理後の画像であ
ることを特徴とする画像処理装置。
4. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the image of the first frame is an image after white saturation processing.
【請求項5】請求項1乃至4のいずれかにおいて、 前記調節部は、前記第二のフレームの画像を調節した後
に、第二のフレームの画像を白飽和処理することを特徴
とする画像処理装置。
5. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the adjusting unit adjusts the image of the second frame and then performs white saturation processing on the image of the second frame. apparatus.
【請求項6】請求項1乃至5のいずれかにおいて、 前記生成部は、前記一フレーム分の画像を、それを構成
する複数の画素それぞれの輝度データに基づいて生成
し、 前記調節部は、前記第一のフレームの画像を構成する画
素全て又は一部の輝度データに基づいた輝度係数を演算
し、前記第二のフレームの画像を構成する画素それぞれ
の輝度データに前記輝度係数を乗算することを特徴とす
る画像処理装置。
6. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the generating unit generates the image for one frame based on luminance data of a plurality of pixels constituting the image. Calculating a luminance coefficient based on luminance data of all or a part of pixels constituting the image of the first frame, and multiplying the luminance coefficient of each pixel constituting the image of the second frame by the luminance coefficient; An image processing apparatus characterized by the above-mentioned.
【請求項7】請求項6において、 前記調節部は、前記第一のフレームの画像を構成する画
素全て又は一部の輝度データの平均値を用いて、前記輝
度係数を演算することを特徴とする画像処理装置。
7. The luminance coefficient according to claim 6, wherein the adjusting unit calculates the luminance coefficient using an average value of luminance data of all or a part of pixels constituting the image of the first frame. Image processing device.
【請求項8】請求項6において、 前記調節部は、前記第一のフレームの画像を構成する画
素全て又は一部の輝度データの最大値を用いて、前記輝
度係数を演算することを特徴とする画像処理装置。
8. The image processing apparatus according to claim 6, wherein the adjustment unit calculates the luminance coefficient using a maximum value of luminance data of all or a part of pixels constituting the image of the first frame. Image processing device.
【請求項9】一フレーム分の画像を所定周期毎に更新す
る画像処理方法において、 あらかじめ与えられたプログラムに従って、前記一フレ
ーム分の画像を順次生成する生成ステップと、 第一のフレームの画像の輝度に基づいて、次の第二のフ
レームの画像の輝度を調節する調節ステップとを備える
ことを特徴とする画像処理方法。
9. An image processing method for updating an image of one frame at predetermined intervals, comprising: a generating step of sequentially generating the image of one frame according to a program given in advance; Adjusting the luminance of the image of the next second frame based on the luminance.
【請求項10】請求項9において、 前記調節ステップは、前記第一のフレームの画像の輝度
が相対的に暗い場合、前記第二のフレームの画像の輝度
が相対的に明るくなるように調節し、前記第一のフレー
ムの画像の輝度が相対的に明るい場合、前記第二のフレ
ームの画像の輝度を相対的に暗くなるように調節するこ
とを特徴とする画像処理方法。
10. The method according to claim 9, wherein the adjusting step adjusts the brightness of the image of the second frame to be relatively bright when the brightness of the image of the first frame is relatively dark. An image processing method, wherein when the luminance of the image of the first frame is relatively bright, the luminance of the image of the second frame is adjusted to be relatively dark.
【請求項11】請求項9又は10において、 前記第一のフレームの画像は、白飽和処理前の画像であ
ることを特徴とする画像処理方法。
11. The image processing method according to claim 9, wherein the image of the first frame is an image before white saturation processing.
【請求項12】請求項9又は10において、 前記第一のフレームの画像は、白飽和処理後の画像であ
ることを特徴とする画像処理方法。
12. The image processing method according to claim 9, wherein the image of the first frame is an image after white saturation processing.
【請求項13】請求項9乃至12のいずれかにおいて、 前記調節ステップは、前記第二のフレームの画像を調節
した後に、第二のフレームの画像を白飽和処理すること
を特徴とする画像処理方法。
13. The image processing method according to claim 9, wherein the adjusting step adjusts the image of the second frame and then white-saturates the image of the second frame. Method.
【請求項14】請求項9乃至13のいずれかにおいて、 前記生成ステップは、前記一フレーム分の画像を、それ
を構成する複数の画素それぞれの輝度データに基づいて
生成し、 前記調節ステップは、前記第一のフレームの画像を構成
する画素全て又は一部の輝度データに基づいた輝度係数
を演算し、前記第二のフレームの画像を構成する画素そ
れぞれの輝度データに前記輝度係数を乗算することを特
徴とする画像処理方法。
14. The image processing apparatus according to claim 9, wherein the generating step generates the image for one frame based on luminance data of a plurality of pixels constituting the image. Calculating a luminance coefficient based on luminance data of all or a part of pixels constituting the image of the first frame, and multiplying the luminance coefficient of each pixel constituting the image of the second frame by the luminance coefficient; An image processing method characterized by the following.
【請求項15】請求項14において、 前記調節ステップは、前記第一のフレームの画像を構成
する画素全て又は一部の輝度データの平均値を用いて、
前記輝度係数を演算することを特徴とする画像処理方
法。
15. The method according to claim 14, wherein the adjusting step uses an average value of luminance data of all or a part of pixels constituting the image of the first frame.
An image processing method comprising calculating the luminance coefficient.
【請求項16】請求項14において、 前記調節ステップは、前記第一のフレームの画像を構成
する画素全て又は一部の輝度データの最大値を用いて、
前記輝度係数を演算することを特徴とする画像処理方
法。
16. The method according to claim 14, wherein the adjusting step uses a maximum value of luminance data of all or a part of pixels constituting the image of the first frame.
An image processing method comprising calculating the luminance coefficient.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7145569B2 (en) 2001-03-21 2006-12-05 Sony Computer Entertainment Inc. Data processing method

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