JP2001056869A - レンダリングパイプラインのサンプルのマッピング方法及びその装置 - Google Patents
レンダリングパイプラインのサンプルのマッピング方法及びその装置Info
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Image Generation (AREA)
- Image Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 フォーマットを一般化することが可能なレン
ダリングパイプラインのサンプルのマッピング方法及び
その装置を得る。 【解決手段】 レンダリングパイプラインにサンプルを
マッピングする方法であって、それぞれ複数のフィール
ドを有するサンプルをメモリに格納するステップと、フ
ィールドフォーマットレジスタに各フィールドの記述子
を格納するステップと、メモリから各サンプルをマッピ
ングユニットに読み込むステップと、対応する記述子に
よって各サンプルからフィールドを抽出するステップ
と、レンダリングパイプラインと並行して抽出されたフ
ィールドを送り出すステップとを有する。
ダリングパイプラインのサンプルのマッピング方法及び
その装置を得る。 【解決手段】 レンダリングパイプラインにサンプルを
マッピングする方法であって、それぞれ複数のフィール
ドを有するサンプルをメモリに格納するステップと、フ
ィールドフォーマットレジスタに各フィールドの記述子
を格納するステップと、メモリから各サンプルをマッピ
ングユニットに読み込むステップと、対応する記述子に
よって各サンプルからフィールドを抽出するステップ
と、レンダリングパイプラインと並行して抽出されたフ
ィールドを送り出すステップとを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般にボリューム
レンダリングに関し、より詳細には、レンダリングパイ
プラインのサンプルのマッピング方法及びその装置に関
する。
レンダリングに関し、より詳細には、レンダリングパイ
プラインのサンプルのマッピング方法及びその装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】ボリュームレンダリングは、三次元デー
タの視覚化が必要なコンピュータグラフィックスの分野
で使われることが多い。たとえば、ボリュームデータ
は、物理的なオブジェクトや、気体、形状、またはその
他の科学的なモデルをスキャンしたものである。ボリュ
ームレンダリングでは、内部構造は、物理的オブジェク
トおよびそのモデルの外部サーフェスと同様に視覚化さ
れる。ボクセルは、通常はボリュームレンダリングで使
われる基本的なデータ項目である。ボクセルは、オブジ
ェクトまたはモデルの特定の三次元部分の属性をあらわ
すデータ項目である。
タの視覚化が必要なコンピュータグラフィックスの分野
で使われることが多い。たとえば、ボリュームデータ
は、物理的なオブジェクトや、気体、形状、またはその
他の科学的なモデルをスキャンしたものである。ボリュ
ームレンダリングでは、内部構造は、物理的オブジェク
トおよびそのモデルの外部サーフェスと同様に視覚化さ
れる。ボクセルは、通常はボリュームレンダリングで使
われる基本的なデータ項目である。ボクセルは、オブジ
ェクトまたはモデルの特定の三次元部分の属性をあらわ
すデータ項目である。
【０００３】ボクセルは、たとえば、密度、弾性、速度
などの物理的パラメータといった、オブジェクトまたは
モデルのいくつかの特定の輝度（intensity）値を表現
することにより、ＣＲ、ＭＲＩ、ＰＥＴ，ＳＰＥＣＴ、
超音波またはその他のスキャン方法で推定されるいくつ
かのものを表す。レンダリング時に、ボクセル値は、ピ
クセルカラーおよび視点（viewing）のために二次元イ
メージ面へと投影可能な不透明度（ＲＧＢａ）値に変換
される。
などの物理的パラメータといった、オブジェクトまたは
モデルのいくつかの特定の輝度（intensity）値を表現
することにより、ＣＲ、ＭＲＩ、ＰＥＴ，ＳＰＥＣＴ、
超音波またはその他のスキャン方法で推定されるいくつ
かのものを表す。レンダリング時に、ボクセル値は、ピ
クセルカラーおよび視点（viewing）のために二次元イ
メージ面へと投影可能な不透明度（ＲＧＢａ）値に変換
される。
【０００４】レンダリング時に頻繁に使われる技術の一
つとして射線投射（ray-casting）がある。想像上の射
線のセットがボクセルのアレイを通して「トレース」さ
れる。特定の視点方向では、斜線は、後方から前方、ま
たは前方から後方への順のいずれかでイメージ面に投影
される。ボクセル値は斜線に沿ってサンプリングされ、
さまざまな技術が、ピクセル値に対してサンプリングさ
れた値の低減に公知である。
つとして射線投射（ray-casting）がある。想像上の射
線のセットがボクセルのアレイを通して「トレース」さ
れる。特定の視点方向では、斜線は、後方から前方、ま
たは前方から後方への順のいずれかでイメージ面に投影
される。ボクセル値は斜線に沿ってサンプリングされ、
さまざまな技術が、ピクセル値に対してサンプリングさ
れた値の低減に公知である。
【０００５】［レンダリングパイプライン］ボリューム
レンダリングはソフトウェアまたはハードウェアによっ
て実施することができる。ある従来例のハードウェアの
一実施の形態では、図１４に簡略化した形で示されてい
るように、ハードウェアは、マルチステージパイプライ
ン１００として構成される。１９９８年１１月１２日に
Ｋａｐｐｌｅｒらによって出願された米国特許出願第０
９／１９０，６４３号 "Fast Storage and Retrievalof
Intermediate Values in a Real-Time Volume Renderi
ng System" を参照されたい。パイプライン１００への
入力は、ボクセルメモリ１０１に格納されるボクセルで
あり、出力は、ピクセルメモリまたはフレームバッファ
１０９に格納されるピクセルである。ステージは、デコ
ーディング１１０と、補間１２０と、勾配評価１３０
と、分類および陰影生成１４０と、合成１５０とを含む
ことができる。
レンダリングはソフトウェアまたはハードウェアによっ
て実施することができる。ある従来例のハードウェアの
一実施の形態では、図１４に簡略化した形で示されてい
るように、ハードウェアは、マルチステージパイプライ
ン１００として構成される。１９９８年１１月１２日に
Ｋａｐｐｌｅｒらによって出願された米国特許出願第０
９／１９０，６４３号 "Fast Storage and Retrievalof
Intermediate Values in a Real-Time Volume Renderi
ng System" を参照されたい。パイプライン１００への
入力は、ボクセルメモリ１０１に格納されるボクセルで
あり、出力は、ピクセルメモリまたはフレームバッファ
１０９に格納されるピクセルである。ステージは、デコ
ーディング１１０と、補間１２０と、勾配評価１３０
と、分類および陰影生成１４０と、合成１５０とを含む
ことができる。
【０００６】パイプライン１００の操作時に、デコーダ
（アドレス生成器）１１０はボクセルメモリ１０１に格
納されるボクセルのアドレスを生成する。このアドレス
は、適切な順序で生成される。ボクセルのブロックはメ
モリから読み出され、一斉に処理されるためにパイプラ
インへと送られる。
（アドレス生成器）１１０はボクセルメモリ１０１に格
納されるボクセルのアドレスを生成する。このアドレス
は、適切な順序で生成される。ボクセルのブロックはメ
モリから読み出され、一斉に処理されるためにパイプラ
インへと送られる。
【０００７】補間装置（interpolator）１２０は、サン
プルポイント近傍のボクセル値に基づいて、斜線沿いの
サンプルポイントに値を割り当てる。通常、たとえば、
線形、確率的に（probabilistically）、または最近傍
の、所定の補間モードを使って、ボクセルフィールドま
たは色―不透明度フィールドのいずれかを補間すること
ができる。
プルポイント近傍のボクセル値に基づいて、斜線沿いの
サンプルポイントに値を割り当てる。通常、たとえば、
線形、確率的に（probabilistically）、または最近傍
の、所定の補間モードを使って、ボクセルフィールドま
たは色―不透明度フィールドのいずれかを補間すること
ができる。
【０００８】勾配評価１３０では、方向およびボクセル
またはサンプル値の変化率を表すベクトル（Ｇuvw）が
評価される。規模の大きい勾配は、サーフェスまたはた
とえば材質の種類を区分する境界を示す。勾配は、三次
元的な概観を強調するハイライトを生じさせるために陰
影付けおよび照明の機能が適用される。
またはサンプル値の変化率を表すベクトル（Ｇuvw）が
評価される。規模の大きい勾配は、サーフェスまたはた
とえば材質の種類を区分する境界を示す。勾配は、三次
元的な概観を強調するハイライトを生じさせるために陰
影付けおよび照明の機能が適用される。
【０００９】分類１４０では、色および不透明度の値が
各サンプルポイントに割り当てられる。陰影生成として
も公知の照明１４５時には、サンプルポイントは、より
現実感のある三次元的な概観を生じさせるために、ハイ
ライトおよび陰影を伴って照明が行われる。たとえば、
Phong陰影生成を適用可能である。
各サンプルポイントに割り当てられる。陰影生成として
も公知の照明１４５時には、サンプルポイントは、より
現実感のある三次元的な概観を生じさせるために、ハイ
ライトおよび陰影を伴って照明が行われる。たとえば、
Phong陰影生成を適用可能である。
【００１０】陰影生成ステージ１４５の出力は、サンプ
ルポイントの色および不透明度の値のストリームであ
る。このストリームは、斜線のピクセル値に蓄積するた
め、合成装置に送られる。各斜線のピクセル値は、一度
に一サンプルポイントを蓄積しなければならない。最終
的に、各斜線のサンプルポイントのすべての色および不
透明度の値が蓄積されたあと、その斜線で生じたピクセ
ル値はピクセルメモリに書き出される。
ルポイントの色および不透明度の値のストリームであ
る。このストリームは、斜線のピクセル値に蓄積するた
め、合成装置に送られる。各斜線のピクセル値は、一度
に一サンプルポイントを蓄積しなければならない。最終
的に、各斜線のサンプルポイントのすべての色および不
透明度の値が蓄積されたあと、その斜線で生じたピクセ
ル値はピクセルメモリに書き出される。
【００１１】勾配評価、補間、および分類の順序を並べ
替えることができるということが考えられよう。実際、
別の従来技術のシステムでは、異なるステージ順序が採
用されている。しかし、斜線投射の従来技術では、特定
のシステムにおけるステージ順序は固定されている。
替えることができるということが考えられよう。実際、
別の従来技術のシステムでは、異なるステージ順序が採
用されている。しかし、斜線投射の従来技術では、特定
のシステムにおけるステージ順序は固定されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ボクセルの分類は一般
化されることが望ましい。従来技術では、ボクセルは、
専用の単一の値または特定の用途に対して固定フォーマ
ットであるのが普通であった。フォーマットを一般化す
ることにより、パイプラインはより多様な用途をサポー
トすることができる。
化されることが望ましい。従来技術では、ボクセルは、
専用の単一の値または特定の用途に対して固定フォーマ
ットであるのが普通であった。フォーマットを一般化す
ることにより、パイプラインはより多様な用途をサポー
トすることができる。
【００１３】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、レンダリングパイプラインのサ
ンプルをマッピングし、フォーマットを一般化すること
が可能なレンダリングパイプラインのサンプルのマッピ
ング方法及びその装置を得ることを目的とする。
ためになされたもので、レンダリングパイプラインのサ
ンプルをマッピングし、フォーマットを一般化すること
が可能なレンダリングパイプラインのサンプルのマッピ
ング方法及びその装置を得ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】この発明に係るレンダリ
ングパイプラインのサンプルのマッピング方法は、レン
ダリングパイプラインにサンプルをマッピングする方法
であって、それぞれ複数のフィールドを有するサンプル
をメモリに格納するステップと、フィールドフォーマッ
トレジスタに各フィールドの記述子を格納するステップ
と、メモリから各サンプルをマッピングユニットに読み
込むステップと、対応する記述子によって各サンプルか
らフィールドを抽出するステップと、レンダリングパイ
プラインと並行して抽出されたフィールドを送り出すス
テップとを有する。
ングパイプラインのサンプルのマッピング方法は、レン
ダリングパイプラインにサンプルをマッピングする方法
であって、それぞれ複数のフィールドを有するサンプル
をメモリに格納するステップと、フィールドフォーマッ
トレジスタに各フィールドの記述子を格納するステップ
と、メモリから各サンプルをマッピングユニットに読み
込むステップと、対応する記述子によって各サンプルか
らフィールドを抽出するステップと、レンダリングパイ
プラインと並行して抽出されたフィールドを送り出すス
テップとを有する。
【００１５】また、二つの隣接するフィールドが重複す
る。
る。
【００１６】また、複数のフィールドは、どの順に並べ
替えることもできる。
替えることもできる。
【００１７】また、サンプルの特定のフィールドがスキ
ャンの輝度値を格納する。
ャンの輝度値を格納する。
【００１８】また、サンプルの特定のフィールドがセグ
メンテーション値を格納する。
メンテーション値を格納する。
【００１９】また、特定のフィールドは、物理的な値を
格納する。
格納する。
【００２０】また、記述子は、フィールドのサイズと、
サンプルのフィールドの位置と、制御情報とを有する。
サンプルのフィールドの位置と、制御情報とを有する。
【００２１】また、制御情報は、フィールドの数値フォ
ーマットを決定する。
ーマットを決定する。
【００２２】また、フィールドは、数値フォーマットに
よって目的とするデータパスに合うようスケーリングさ
れる。
よって目的とするデータパスに合うようスケーリングさ
れる。
【００２３】また、制御情報は、[０...１] の範囲で無
符号の繰り返し分数値として対応するフィールドを扱
う。
符号の繰り返し分数値として対応するフィールドを扱
う。
【００２４】また、制御情報は、[−１...＋１] の範囲
で無符号の繰り返し分数値として対応するフィールドを
扱う。
で無符号の繰り返し分数値として対応するフィールドを
扱う。
【００２５】また、数値フォーマットは、バイナリ整数
である。
である。
【００２６】また、複数のフィールドは、色および不透
明度の値を表す。
明度の値を表す。
【００２７】また、各フィールドは、対応するルックア
ップテーブルによって並行して分類される。
ップテーブルによって並行して分類される。
【００２８】また、各フィールドは分類および補間さ
れ、分類および補間の順序を選択することができる。
れ、分類および補間の順序を選択することができる。
【００２９】また、分類および補間されたフィールド
は、色づけされたサンプルに結合される。
は、色づけされたサンプルに結合される。
【００３０】また、結合は複数の演算論理装置によって
行われる。
行われる。
【００３１】また、各サンプルはボクセルである。
【００３２】また、この発明に係るレンダリングパイプ
ラインのサンプルのマッピング装置は、レンダリングパ
イプラインのサンプルをマッピングする装置であって、
それぞれ複数のフィールドを有するサンプルを格納する
メモリと、サンプルの各フィールドの記述子を格納する
レジスタと、メモリから各サンプルを読み出し、記述子
によって各サンプルからフィールドを抽出し、レンダリ
ングパイプラインと並行して抽出したフィールドを送り
出すマッピング装置とを有する。
ラインのサンプルのマッピング装置は、レンダリングパ
イプラインのサンプルをマッピングする装置であって、
それぞれ複数のフィールドを有するサンプルを格納する
メモリと、サンプルの各フィールドの記述子を格納する
レジスタと、メモリから各サンプルを読み出し、記述子
によって各サンプルからフィールドを抽出し、レンダリ
ングパイプラインと並行して抽出したフィールドを送り
出すマッピング装置とを有する。
【００３３】また、記述子は、フィールドのサイズと、
サンプルのフィールドの位置と、制御情報と有する。
サンプルのフィールドの位置と、制御情報と有する。
【００３４】さらに、複数のフィールドを分類および補
間するための順序を選択する複数のマルチプレクサをさ
らに有する。
間するための順序を選択する複数のマルチプレクサをさ
らに有する。
【００３５】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１に示されてい
るように、未処理のサンプル、たとえば、本発明によっ
て分類されるボクセル２００は、複数のフィールド（Ｆ
1...Ｆn）２０１ないし２０９を含む。フィールド２０
１ないし２０９は、それぞれ、サンプルのビットのサブ
セットである。各フィールドは、未処理のサンプル２０
０のオフセットおよび幅として指定される。フィールド
のいずれも、フィールドＦ1およびＦ2で示されるよう
に、重複することも可能である。フィールドはいずれの
順序での並べ替えも可能である。
るように、未処理のサンプル、たとえば、本発明によっ
て分類されるボクセル２００は、複数のフィールド（Ｆ
1...Ｆn）２０１ないし２０９を含む。フィールド２０
１ないし２０９は、それぞれ、サンプルのビットのサブ
セットである。各フィールドは、未処理のサンプル２０
０のオフセットおよび幅として指定される。フィールド
のいずれも、フィールドＦ1およびＦ2で示されるよう
に、重複することも可能である。フィールドはいずれの
順序での並べ替えも可能である。
【００３６】フィールドは、表現された三次元オブジェ
クトまたはモデルのさまざまな属性をあらわす。たとえ
ば、オブジェクトが人の頭である場合、フィールド２０
１ないし２０９は、ＣＴ、ＭＲＩ、ＰＥＴ、ＳＰＥＣ
Ｔ、超音波スキャンから得られる輝度値をそれぞれ格納
することができる。つまり、各ボクセルは、ひとつのボ
クセル表現における５つの異なるスキャン輝度値を格納
し、各輝度値に１フィールド格納する。
クトまたはモデルのさまざまな属性をあらわす。たとえ
ば、オブジェクトが人の頭である場合、フィールド２０
１ないし２０９は、ＣＴ、ＭＲＩ、ＰＥＴ、ＳＰＥＣ
Ｔ、超音波スキャンから得られる輝度値をそれぞれ格納
することができる。つまり、各ボクセルは、ひとつのボ
クセル表現における５つの異なるスキャン輝度値を格納
し、各輝度値に１フィールド格納する。
【００３７】フィールドによっては、ボリュームの細分
化の方法に関連したカテゴリフィールド、たとえば、
骨、軟組織、靭帯、血液などにすることができる。物理
的モデルでは、フィールドは、科学的な視覚化、たとえ
ば圧力、速度、角運動量、弾性、密度、温度、および粘
性など、で使われる状態変数を格納することができる。
いずれのボリュームデータセットでも、フィールドは、
奥行き、三次元ステンシル、陰、霧、ボクセル化および
埋め込み型の合成または描画オブジェクトも格納するこ
とができる。
化の方法に関連したカテゴリフィールド、たとえば、
骨、軟組織、靭帯、血液などにすることができる。物理
的モデルでは、フィールドは、科学的な視覚化、たとえ
ば圧力、速度、角運動量、弾性、密度、温度、および粘
性など、で使われる状態変数を格納することができる。
いずれのボリュームデータセットでも、フィールドは、
奥行き、三次元ステンシル、陰、霧、ボクセル化および
埋め込み型の合成または描画オブジェクトも格納するこ
とができる。
【００３８】さらに、いずれのフィールドは、特化した
処理のためにマーキング（marked）することができる。
たとえば、陰影生成時に、不透明度の重みづけをした色
の値は、サーフェス境界を強調するために調整される。
本発明によるマルチフィールドサンプル２００では、こ
のアプリケーションは勾配評価に使用するフィールドを
指定することができる。勾配の各成分においてこのアプ
リケーションは、三つの勾配成分のいずれも決定できる
よう、使用するボクセルフィールドを指定することがで
きる。
処理のためにマーキング（marked）することができる。
たとえば、陰影生成時に、不透明度の重みづけをした色
の値は、サーフェス境界を強調するために調整される。
本発明によるマルチフィールドサンプル２００では、こ
のアプリケーションは勾配評価に使用するフィールドを
指定することができる。勾配の各成分においてこのアプ
リケーションは、三つの勾配成分のいずれも決定できる
よう、使用するボクセルフィールドを指定することがで
きる。
【００３９】マルチフィールドの視覚化では、多くの場
合、ボクセル間のフィールドを別々に補間することが望
ましい。さらに、ボクセル内の各フィールドは、たとえ
ば輝度フィールドの三本線（trilinear）、およびカテ
ゴリフィールドの最近傍補間など、異なる補間を応用す
ることができる。
合、ボクセル間のフィールドを別々に補間することが望
ましい。さらに、ボクセル内の各フィールドは、たとえ
ば輝度フィールドの三本線（trilinear）、およびカテ
ゴリフィールドの最近傍補間など、異なる補間を応用す
ることができる。
【００４０】ソフトウェアおよびハードウェアの応用例
はともに、同様にボクセルフォーマットのすべての特殊
なケースを分類するための共通の枠組みを有することが
できるということは興味深い。いずれの伝達関数でも、
ＲＧＢａ値へボクセルフィールド値をマッピングでき
る、以下でより詳細に説明するパイプライン分類装置
（pipelined classifier）を提供する。
はともに、同様にボクセルフォーマットのすべての特殊
なケースを分類するための共通の枠組みを有することが
できるということは興味深い。いずれの伝達関数でも、
ＲＧＢａ値へボクセルフィールド値をマッピングでき
る、以下でより詳細に説明するパイプライン分類装置
（pipelined classifier）を提供する。
【００４１】［ボクセルフォーマット］未処理のサンプ
ルのために、広範な入力フォーマットを指定するフレキ
シブルなプロトコルを実現した。ボクセルは、８、１
６、３２、またはそれ以上のビット量でボクセルメモリ
に格納される。ボクセルはフィールドに区分けされ、各
フィールドは特定の用途によって異なる意味を有するこ
とができる。フィールドは、幅が４、８、１２、１６ま
たはその他の数のビットにすることができる。この実施
の形態では、フィールドはボクセル内の４ビット境界に
割り当てられる。データパスよりも大きいまたは小さい
フィールドは、データパスに合わせてスケーリングする
ことが可能である。ボクセルのフォーマットは、たとえ
ば５フィールドボクセルで図２に示されているように、
ボクセルフォーマット（VoxelFormat）レジスタ３００
に記述される。
ルのために、広範な入力フォーマットを指定するフレキ
シブルなプロトコルを実現した。ボクセルは、８、１
６、３２、またはそれ以上のビット量でボクセルメモリ
に格納される。ボクセルはフィールドに区分けされ、各
フィールドは特定の用途によって異なる意味を有するこ
とができる。フィールドは、幅が４、８、１２、１６ま
たはその他の数のビットにすることができる。この実施
の形態では、フィールドはボクセル内の４ビット境界に
割り当てられる。データパスよりも大きいまたは小さい
フィールドは、データパスに合わせてスケーリングする
ことが可能である。ボクセルのフォーマットは、たとえ
ば５フィールドボクセルで図２に示されているように、
ボクセルフォーマット（VoxelFormat）レジスタ３００
に記述される。
【００４２】［フィールド記述子］ボクセルフィールド
は、図３に示されているように、フィールドフォーマッ
ト（FieldFormat）レジスタ４００の記述子により定義
される。これは、フィールドのサイズ（Size）４０１
（４ビットニブル）、ボクセル内のフィールドの位置
（Position（これも４ビットニブル））、およびフィー
ルドがデータパスでの意図した使用のためのサイズと異
なるサイズを有する場合にどう対処するかを定義する８
ビットの記述子である。制御（Control）ビット４０３
は、フィールドの数値フォーマットと、接続するデータ
パスにあうようフィールドが暗にどのように拡大または
縮小（「スケーリング」）するかを定義する。これは、
分数計算を繰り返すか、または優先度の最も高いまたは
最も低い端数（end）からビットを付加または再移動（r
e-moving）することで行う。
は、図３に示されているように、フィールドフォーマッ
ト（FieldFormat）レジスタ４００の記述子により定義
される。これは、フィールドのサイズ（Size）４０１
（４ビットニブル）、ボクセル内のフィールドの位置
（Position（これも４ビットニブル））、およびフィー
ルドがデータパスでの意図した使用のためのサイズと異
なるサイズを有する場合にどう対処するかを定義する８
ビットの記述子である。制御（Control）ビット４０３
は、フィールドの数値フォーマットと、接続するデータ
パスにあうようフィールドが暗にどのように拡大または
縮小（「スケーリング」）するかを定義する。これは、
分数計算を繰り返すか、または優先度の最も高いまたは
最も低い端数（end）からビットを付加または再移動（r
e-moving）することで行う。
【００４３】Control=0：未処理のボクセルフィールド
は、[０...１]の範囲の、無符号(unsigned)の繰り返し
分数値として処理される。フィールド値は、目的とする
データパスのビット数の繰り返し分数、かつ元の値と可
能な限り等しくなるようスケーリングされ、丸められ
る。繰り返し分数については以下にて詳細に説明する。
は、[０...１]の範囲の、無符号(unsigned)の繰り返し
分数値として処理される。フィールド値は、目的とする
データパスのビット数の繰り返し分数、かつ元の値と可
能な限り等しくなるようスケーリングされ、丸められ
る。繰り返し分数については以下にて詳細に説明する。
【００４４】Control=1：未処理のボクセルのフィール
ドは、[−１...＋１]の範囲の符号付き(signed)の繰り
返し分数値として処理される。この値自体が上述のCont
rol=0として変換される。
ドは、[−１...＋１]の範囲の符号付き(signed)の繰り
返し分数値として処理される。この値自体が上述のCont
rol=0として変換される。
【００４５】Control=2：未処理のボクセルのフィール
ドは、データパスに合うよう最も優先度の低いビット
で、拡大または切り捨てが行われる。最も優先度の高い
ビットはそのまま保存される。このフォーマットは、表
現されているビット数よりも最大値に関する数の大きさ
がより重要である場合に最も有用である。
ドは、データパスに合うよう最も優先度の低いビット
で、拡大または切り捨てが行われる。最も優先度の高い
ビットはそのまま保存される。このフォーマットは、表
現されているビット数よりも最大値に関する数の大きさ
がより重要である場合に最も有用である。
【００４６】Control=3：未処理のボクセルのフィール
ドは、バイナリ数として処理され、そのフィールドは、
データパスに合うよう最も優先度の高いビットで拡大ま
たは切り捨てが行われる。最も優先度の低いビットはそ
のまま保存される。これは、ビット数よりもゼロに関す
るフィールド値がより重要である場合に最も有用であ
る。たとえば、カテゴリビットが異なる種類の組織を表
現する場合、たとえば、空気＝０、骨＝１、筋肉＝２な
どのである。
ドは、バイナリ数として処理され、そのフィールドは、
データパスに合うよう最も優先度の高いビットで拡大ま
たは切り捨てが行われる。最も優先度の低いビットはそ
のまま保存される。これは、ビット数よりもゼロに関す
るフィールド値がより重要である場合に最も有用であ
る。たとえば、カテゴリビットが異なる種類の組織を表
現する場合、たとえば、空気＝０、骨＝１、筋肉＝２な
どのである。
【００４７】［繰り返し分数式］多くのグラフィックの
用途では、色、透明度、またはゼロから１の範囲の分数
値を有するその他のパラメータを表現するために固定幅
のバイナリ数を使用する。
用途では、色、透明度、またはゼロから１の範囲の分数
値を有するその他のパラメータを表現するために固定幅
のバイナリ数を使用する。
【００４８】Ｒをバイナリ数のビット数とし、Vをこれ
らビットに格納される無符号(unsigned)のバイナリ値と
する。F＝V｜（２R−１）が、[０...１]の範囲の有理数
（rational number）となる。つまり、Ｖイコール０の
ときＦイコール０、Ｖイコール最大値（２R−１）のと
きＦイコール１となる。この式は従来技術で公知であ
る。たとえば、OpenGL の仕様書では、これを特定の種
類の固定小数点式として参照している。
らビットに格納される無符号(unsigned)のバイナリ値と
する。F＝V｜（２R−１）が、[０...１]の範囲の有理数
（rational number）となる。つまり、Ｖイコール０の
ときＦイコール０、Ｖイコール最大値（２R−１）のと
きＦイコール１となる。この式は従来技術で公知であ
る。たとえば、OpenGL の仕様書では、これを特定の種
類の固定小数点式として参照している。
【００４９】通常の固定小数点式と本明細書中の式を明
確に区別するために、「繰り返し分数」という用語を使
用する。この用語は、Ｆを固定小数点、バイナリ分数に
拡大すると、０．ＶＶＶＶＶＶ...つまり、Ｒビットの
値Ｖを無限にバイナリ点右方に繰り返すバイナリ分数に
なってしまうということに由来している。
確に区別するために、「繰り返し分数」という用語を使
用する。この用語は、Ｆを固定小数点、バイナリ分数に
拡大すると、０．ＶＶＶＶＶＶ...つまり、Ｒビットの
値Ｖを無限にバイナリ点右方に繰り返すバイナリ分数に
なってしまうということに由来している。
【００５０】繰り返し分数は、Ｒ以上のビットで繰り返
しが可能であり、符号付けをすることもできる。その場
合、Ｒはその数の「繰り返し分数」であるが、これはＲ
が陰関数（implicit）スケールファクタ（２R−１）を
定義するからである。こうして、Ｆは[０...１]の範囲
外の値を有することができる。この場合、バイナリ固定
小数点式は、Ｒビットが無限に繰り返されるバイナリ値
が続く整数値からなる。精度の同じ繰り返し分数は、通
常の整数と同様に加算および減算が可能である。繰り返
し精度を変更することを含むその他の演算式では、まず
各繰り返し分数に対してＦを計算し、通常の演算を実行
してから、結果の繰り返し精度Ｒに対して生じた値を
（２R−１）で乗算することが実行可能である。より効
率のよい形態は、繰り返し分数の式に存在する。たとえ
ば、繰り返し精度をＲから２Ｒへと二倍にするには、Ｖ
＋（Ｖ＜＜Ｒ）を計算するだけでよい。
しが可能であり、符号付けをすることもできる。その場
合、Ｒはその数の「繰り返し分数」であるが、これはＲ
が陰関数（implicit）スケールファクタ（２R−１）を
定義するからである。こうして、Ｆは[０...１]の範囲
外の値を有することができる。この場合、バイナリ固定
小数点式は、Ｒビットが無限に繰り返されるバイナリ値
が続く整数値からなる。精度の同じ繰り返し分数は、通
常の整数と同様に加算および減算が可能である。繰り返
し精度を変更することを含むその他の演算式では、まず
各繰り返し分数に対してＦを計算し、通常の演算を実行
してから、結果の繰り返し精度Ｒに対して生じた値を
（２R−１）で乗算することが実行可能である。より効
率のよい形態は、繰り返し分数の式に存在する。たとえ
ば、繰り返し精度をＲから２Ｒへと二倍にするには、Ｖ
＋（Ｖ＜＜Ｒ）を計算するだけでよい。
【００５１】［分類および補間の順序］図４に示されて
いるように、本発明によるパイプラインは、補間５２０
および分類５２１を、分数（ＣＩ）の前に補間を、およ
び補間（ＣＩ）の前に分類のいずれの順でも行うことが
できる。二つの異なる処理順の理由は以下のとおりであ
る。
いるように、本発明によるパイプラインは、補間５２０
および分類５２１を、分数（ＣＩ）の前に補間を、およ
び補間（ＣＩ）の前に分類のいずれの順でも行うことが
できる。二つの異なる処理順の理由は以下のとおりであ
る。
【００５２】スキャナは、空間の小さい領域に整数を通
常あらわす物理的な計測を行うことで、サンプリングさ
れたデータを取得する。隣接するボクセルは、多くの場
合、重複領域の整数を表現する。こうした場合、まずボ
クセルを補間してから結果を分類した方が正確である。
特に、たとえば二つの異なる組織における境界にてのボ
クセルは、各組織の物性の平均を表すことがある。補間
の際に、行うことは、平均のポイントを移動させるだけ
でよい。これを有用にするには、分数関数は、二つの組
織の種類に割り当てられる色および不透明度の間の連続
する移行を表現しなければならない。
常あらわす物理的な計測を行うことで、サンプリングさ
れたデータを取得する。隣接するボクセルは、多くの場
合、重複領域の整数を表現する。こうした場合、まずボ
クセルを補間してから結果を分類した方が正確である。
特に、たとえば二つの異なる組織における境界にてのボ
クセルは、各組織の物性の平均を表すことがある。補間
の際に、行うことは、平均のポイントを移動させるだけ
でよい。これを有用にするには、分数関数は、二つの組
織の種類に割り当てられる色および不透明度の間の連続
する移行を表現しなければならない。
【００５３】時によっては、サンプリングされたデータ
は、たとえば骨、筋肉、軟骨などの別々の素材に（手動
または自動的に）あらかじめ細分化することができる。
こうしたデータが与えられると、実際には存在しない第
三の組織を得るために二つの別々に識別される組織間を
補間することは不適切であろう。こうした場合、まずボ
クセルを分類してからそれにより生じた色を補間する方
がより適当である。これは、隣接する組織の種類の物性
の平均というよりも、その境界における色の混合といえ
る。
は、たとえば骨、筋肉、軟骨などの別々の素材に（手動
または自動的に）あらかじめ細分化することができる。
こうしたデータが与えられると、実際には存在しない第
三の組織を得るために二つの別々に識別される組織間を
補間することは不適切であろう。こうした場合、まずボ
クセルを分類してからそれにより生じた色を補間する方
がより適当である。これは、隣接する組織の種類の物性
の平均というよりも、その境界における色の混合といえ
る。
【００５４】したがって、二つの制御シグナルＩＣ／Ｃ
Ｉ５０１は、これら二つのモードを別々に推定する。こ
の制御シグナルは、マルチプレクサ５１５、５２５、５
８０への入力を選択する。各制御シグナルによって、そ
の制御シグナルに応じたボリュームのレンダリングが行
われる。まずフィールドが補間された場合、次に１２ビ
ット幅でないフィールドは、各フィールド記述子４００
の制御（Control）ビット４０３に応じて１２ビットに
スケーリングされる。次に、この結果は補間装置５２０
に経路指定され、補間されたボクセルフィールドが生じ
る。
Ｉ５０１は、これら二つのモードを別々に推定する。こ
の制御シグナルは、マルチプレクサ５１５、５２５、５
８０への入力を選択する。各制御シグナルによって、そ
の制御シグナルに応じたボリュームのレンダリングが行
われる。まずフィールドが補間された場合、次に１２ビ
ット幅でないフィールドは、各フィールド記述子４００
の制御（Control）ビット４０３に応じて１２ビットに
スケーリングされる。次に、この結果は補間装置５２０
に経路指定され、補間されたボクセルフィールドが生じ
る。
【００５５】特別な場合では、ＩＣ／ＣＩは、分類ステ
ージまたは補間ステージのどちらかを完全にバイパスす
るように設定可能である。たとえば、「あらかじめ分類
された」ボリュームデータセットは、つまり、ＲＧＢａ
値がすでにボクセルフィールドに割り当てられているも
のは、分類ステージを通過する必要はなく、補間するだ
けで十分である。逆に、ＲＧＢａ値を得るために補間せ
ず、ボリュームデータセットを分類することが望ましい
場合もある。
ージまたは補間ステージのどちらかを完全にバイパスす
るように設定可能である。たとえば、「あらかじめ分類
された」ボリュームデータセットは、つまり、ＲＧＢａ
値がすでにボクセルフィールドに割り当てられているも
のは、分類ステージを通過する必要はなく、補間するだ
けで十分である。逆に、ＲＧＢａ値を得るために補間せ
ず、ボリュームデータセットを分類することが望ましい
場合もある。
【００５６】［分類ステージ］図５は、分類ステージお
よび補間ステージをより詳細に示す。通常、補間ステー
ジ５２０および分類ステージ５２１への入力は未処理の
ボクセル２００であり、出力は不透明度で重みづけした
ＲＧＢａサンプル２９９である。
よび補間ステージをより詳細に示す。通常、補間ステー
ジ５２０および分類ステージ５２１への入力は未処理の
ボクセル２００であり、出力は不透明度で重みづけした
ＲＧＢａサンプル２９９である。
【００５７】ボクセルマッピング装置５１０は、ボクセ
ルからフィールドを抽出するため、上記に示すように、
フォーマットレジスタ３００および４００を使用する。
以下で詳細に説明する分類ステージおよび補間ステージ
はともに、複数フィールドを別々にかつ並行して処理す
る。つまり、各ステージは、たとえば、各フィールドに
つきひとつの、４つのパイプラインに分けられると考え
ることができる。
ルからフィールドを抽出するため、上記に示すように、
フォーマットレジスタ３００および４００を使用する。
以下で詳細に説明する分類ステージおよび補間ステージ
はともに、複数フィールドを別々にかつ並行して処理す
る。つまり、各ステージは、たとえば、各フィールドに
つきひとつの、４つのパイプラインに分けられると考え
ることができる。
【００５８】マルチプレクサ５１５、５２５、５８０
は、補間ステージおよび分類ステージを経て処理順を選
択する。三つのスケール５３１ないし５３３は、マッピ
ング装置と補間装置へ、マルチプレクサ５２５によって
結合される。スケーラは、データパスに合うよう抽出し
たフィールドのサイズを調整する。スケーラの出力は、
ルックアップテーブル（ＬＵＴ−０，...ＬＵＴ−３）
５４１ないし５４４をインデックス付けするのに使用さ
れる。好適な実施の形態では、ひとつのルックアップテ
ーブル４０９６×３６と三つのルックアップテーブル２
５６×３６とが使われる。
は、補間ステージおよび分類ステージを経て処理順を選
択する。三つのスケール５３１ないし５３３は、マッピ
ング装置と補間装置へ、マルチプレクサ５２５によって
結合される。スケーラは、データパスに合うよう抽出し
たフィールドのサイズを調整する。スケーラの出力は、
ルックアップテーブル（ＬＵＴ−０，...ＬＵＴ−３）
５４１ないし５４４をインデックス付けするのに使用さ
れる。好適な実施の形態では、ひとつのルックアップテ
ーブル４０９６×３６と三つのルックアップテーブル２
５６×３６とが使われる。
【００５９】本実施の形態では、分類ステージでフィー
ルドとルックアップテーブルの関係は固定されている。
Field0が、LookupTable０（２５６入力テーブル）５４
１の参照値のインデックスとして使われ、field1が、Lo
okupTable１（別の２５６入力テーブル）５４２の参照
値のインデックスとして使われ、field2が、LookupTabl
e２（第三の２５６入力テーブル）５４３の参照値のイ
ンデックスとして使われ、field3が、LookupTable３
（４Kの入力テーブル）５４４の参照値のインデックス
として使われる。１２以上のビットのフィールドを２５
６入力のルックアップテーブルに適用する場合、フィー
ルドは８ビットにスケーリングされる。スケーリングの
方法は、フィールド制御（FieldControl）ビット４０
３、たとえば、Field0.Control、Field1.Control、およ
びField2.Controlによって、それぞれ、図４及び５で示
されているように調節される。
ルドとルックアップテーブルの関係は固定されている。
Field0が、LookupTable０（２５６入力テーブル）５４
１の参照値のインデックスとして使われ、field1が、Lo
okupTable１（別の２５６入力テーブル）５４２の参照
値のインデックスとして使われ、field2が、LookupTabl
e２（第三の２５６入力テーブル）５４３の参照値のイ
ンデックスとして使われ、field3が、LookupTable３
（４Kの入力テーブル）５４４の参照値のインデックス
として使われる。１２以上のビットのフィールドを２５
６入力のルックアップテーブルに適用する場合、フィー
ルドは８ビットにスケーリングされる。スケーリングの
方法は、フィールド制御（FieldControl）ビット４０
３、たとえば、Field0.Control、Field1.Control、およ
びField2.Controlによって、それぞれ、図４及び５で示
されているように調節される。
【００６０】フィールド２０１ないし２０４をまず分類
する場合、フィールドはただちに８ビットまたは１２ビ
ットに変換され、対応するルックアップテーブル、たと
えば、Field0 ２０１は、LookupTable0 ５４１へ、Fiel
d1 ２０２は、LookupTable1５４２へ、Field2 ２０３
は、LookupTable2 ５４３へ、すべての２５６入力テー
ブル、およびField3 ２０４は、LookupTable3（４０９
６入力テーブル）５４４へと直接増幅される。
する場合、フィールドはただちに８ビットまたは１２ビ
ットに変換され、対応するルックアップテーブル、たと
えば、Field0 ２０１は、LookupTable0 ５４１へ、Fiel
d1 ２０２は、LookupTable1５４２へ、Field2 ２０３
は、LookupTable2 ５４３へ、すべての２５６入力テー
ブル、およびField3 ２０４は、LookupTable3（４０９
６入力テーブル）５４４へと直接増幅される。
【００６１】ルックアップテーブルの出力は、マルチプ
レクサ５４５を通して、以下に詳細に説明する、対応す
るフィールドマッピング装置５５１ないし５５４で処理
される。フィールドマッピング装置の出力は、不透明度
の重みづけをしたサンプル２９９を生じさせるために演
算論理装置（ＡＬＵ）５６０の連鎖網によって結合され
る。
レクサ５４５を通して、以下に詳細に説明する、対応す
るフィールドマッピング装置５５１ないし５５４で処理
される。フィールドマッピング装置の出力は、不透明度
の重みづけをしたサンプル２９９を生じさせるために演
算論理装置（ＡＬＵ）５６０の連鎖網によって結合され
る。
【００６２】分類後、結果が補間装置５２０の最上階層
のマルチプレクサ５１５へのパス５１６によって経路指
定され、レンダリングパイプラインの残りへ指定され
る。
のマルチプレクサ５１５へのパス５１６によって経路指
定され、レンダリングパイプラインの残りへ指定され
る。
【００６３】いずれのルックアップテーブルも、バイパ
ス（Bypass）0−バイパス（Bypass）3シグナルの制御に
よってバイパス可能である。各バイパス（Bypass）シグ
ナルは２ビットのシグナルであり、未処理または補間さ
れたボクセルの特定のフィールドに関連する。バイパス
（Bypass） シグナルがゼロ（００）のとき、通常、分
類は、ルックアップテーブル５４１ないし５４４へのイ
ンデックスとして未処理または補間されたボクセルフィ
ールドを使って処理を進行する。バイパス（Bypass）シ
グナルが１（０１）のとき、未処理または補間されたボ
クセルフィールドはルックアップ入力の変わりに使われ
る。バイパス（Bypass）シグナルが２（１０）のとき、
ルックアップテーブルは、以下で詳細に説明するよう
に、未処理または補間されたボクセルフィールドの値の
ヒストグラムを収集するのに使われる。
ス（Bypass）0−バイパス（Bypass）3シグナルの制御に
よってバイパス可能である。各バイパス（Bypass）シグ
ナルは２ビットのシグナルであり、未処理または補間さ
れたボクセルの特定のフィールドに関連する。バイパス
（Bypass） シグナルがゼロ（００）のとき、通常、分
類は、ルックアップテーブル５４１ないし５４４へのイ
ンデックスとして未処理または補間されたボクセルフィ
ールドを使って処理を進行する。バイパス（Bypass）シ
グナルが１（０１）のとき、未処理または補間されたボ
クセルフィールドはルックアップ入力の変わりに使われ
る。バイパス（Bypass）シグナルが２（１０）のとき、
ルックアップテーブルは、以下で詳細に説明するよう
に、未処理または補間されたボクセルフィールドの値の
ヒストグラムを収集するのに使われる。
【００６４】フィールドをバイパスした場合、未処理ま
たは補間されたボクセルフィールドは、１６進数の値０
かける１０００００を最上位ビットに先行させること
で、１２ビットの内部表現から３６ビット幅の量に拡張
される。
たは補間されたボクセルフィールドは、１６進数の値０
かける１０００００を最上位ビットに先行させること
で、１２ビットの内部表現から３６ビット幅の量に拡張
される。
【００６５】［ルックアップテーブルフォーマットレジ
スタ］各ルックアップテーブルの入力は、好適な実施の
形態では３６ビット幅である。この分類ステージによ
り、従来例とは異なり、ルックアップテーブル入力の広
範なフォーマットを指定するプロトコルの幅が広がる。
ルックアップテーブルにより、異なるフィールドで異な
る精度レベルを含む分類方法の幅が広がる。輝度(lumin
ance)などその他の値も参照することができるが、通
常、ルックアップテーブルの出力はRGB値である。
スタ］各ルックアップテーブルの入力は、好適な実施の
形態では３６ビット幅である。この分類ステージによ
り、従来例とは異なり、ルックアップテーブル入力の広
範なフォーマットを指定するプロトコルの幅が広がる。
ルックアップテーブルにより、異なるフィールドで異な
る精度レベルを含む分類方法の幅が広がる。輝度(lumin
ance)などその他の値も参照することができるが、通
常、ルックアップテーブルの出力はRGB値である。
【００６６】こうしたフォーマットは、図６に示されて
いるように、四つのルックアップテーブルフォーマット
（Lookup TableFormat）レジスタ６００によって指定さ
れる。各フォーマットレジスタは、ルックアップテーブ
ル入力内の赤、緑、青およびアルファフィールド４０１
ないし４０４の位置を、ボクセルフォーマットのフィー
ルド記述子と同じ種類のものを使って定義する（図３参
照）。記述子は、図４及び図５のＬＵＴフィールドマッ
プ（LUT Field map）装置５５１ないし５５４で適用さ
れる。
いるように、四つのルックアップテーブルフォーマット
（Lookup TableFormat）レジスタ６００によって指定さ
れる。各フォーマットレジスタは、ルックアップテーブ
ル入力内の赤、緑、青およびアルファフィールド４０１
ないし４０４の位置を、ボクセルフォーマットのフィー
ルド記述子と同じ種類のものを使って定義する（図３参
照）。記述子は、図４及び図５のＬＵＴフィールドマッ
プ（LUT Field map）装置５５１ないし５５４で適用さ
れる。
【００６７】たとえば、赤、緑、青のそれぞれ８ビッ
ト、およびアルファの１２ビットの通常のテーブルフォ
ーマットは以下のように表せる。
ト、およびアルファの１２ビットの通常のテーブルフォ
ーマットは以下のように表せる。
【００６８】 赤・位置＝０； 赤・サイズ＝１； 赤・制御＝０ 緑・位置＝２； 緑・サイズ＝１； 緑・制御＝０ 青・位置＝４； 青・サイズ＝１； 青・制御＝０ アルファ・位置＝６； アルファ・サイズ＝２； アルファ・制御＝０
【００６９】なお、ルックアップテーブル入力のフィー
ルドは主要な色のあとで名づけられるが、実際は、ほか
の色または目的のために使用してもよい。しかし、アル
ファの透明度の値はほかとは違うフィールドであり、色
の値を混合する合成ステージで用いられる。
ルドは主要な色のあとで名づけられるが、実際は、ほか
の色または目的のために使用してもよい。しかし、アル
ファの透明度の値はほかとは違うフィールドであり、色
の値を混合する合成ステージで用いられる。
【００７０】なお、各ルックアップテーブルフォーマッ
ト（LookupTableFormat）レジスタ６００は、参照する
結果ならびに、バイパスされたフィールドに適用する。
この手段により、バイパスされた値は、続くＡＬＵ５６
０に接続する１つ以上のＲＧＢａシグナルに経路指定す
ることができる。さらに、一定値０および１は、１つ以
上のＲＧＢａシグナルに経路指定することができる。
ト（LookupTableFormat）レジスタ６００は、参照する
結果ならびに、バイパスされたフィールドに適用する。
この手段により、バイパスされた値は、続くＡＬＵ５６
０に接続する１つ以上のＲＧＢａシグナルに経路指定す
ることができる。さらに、一定値０および１は、１つ以
上のＲＧＢａシグナルに経路指定することができる。
【００７１】［参照結果の組み合わせ］テーブル５５１
ないし５５４での参照後に行う演算論理装置５６０によ
る参照結果の組み合わせ方法を説明する前に、まず、特
別なケースについて考える。つまり、１９９８年Hewlet
t-Packard Professional Books, Prentice-Hallによっ
て発行された、"Introduction to Volume Rendering"の
８９ページでLichtenbeltらによって説明されている、
不透明度の修正のための伝達関数、
ないし５５４での参照後に行う演算論理装置５６０によ
る参照結果の組み合わせ方法を説明する前に、まず、特
別なケースについて考える。つまり、１９９８年Hewlet
t-Packard Professional Books, Prentice-Hallによっ
て発行された、"Introduction to Volume Rendering"の
８９ページでLichtenbeltらによって説明されている、
不透明度の修正のための伝達関数、
【００７２】
【数１】
【００７３】ここで、０（...）は、不透明度伝達関数
であり、｜∇｜は局所勾配の大きさである。この関数は
次のように拡大可能である。
であり、｜∇｜は局所勾配の大きさである。この関数は
次のように拡大可能である。
【００７４】
【数２】
【００７５】ここで、”Σ”は和をあらわし、”＊”は
積をあらわす。この伝達関数は、各項目の基本の関数の
積を含む二重無限計（doubly infinite sum）である。
積をあらわす。この伝達関数は、各項目の基本の関数の
積を含む二重無限計（doubly infinite sum）である。
【００７６】この計は、ボリュームデータセットのサン
プリング回数によって切り捨て可能である。しかし、有
限であっても、計の拡張形は、いくつかの項目のみを含
むことにより有用となる。
プリング回数によって切り捨て可能である。しかし、有
限であっても、計の拡張形は、いくつかの項目のみを含
むことにより有用となる。
【００７７】次に、論理的または演算的の任意の式と結
合可能な、一般化された"summands"の固定数について提
起したい。概して、ボクセルV２００は次の公式であら
わされる。
合可能な、一般化された"summands"の固定数について提
起したい。概して、ボクセルV２００は次の公式であら
わされる。
【００７８】
【数３】
【００７９】ここで、F0，...Fnは、図１の複数フィー
ルド２０１ないし２０９である。ルックアップテーブル
（ＬＵＴ）Liは、たとえば、RGBai値
ルド２０１ないし２０９である。ルックアップテーブル
（ＬＵＴ）Liは、たとえば、RGBai値
【００８０】
【数４】
【００８１】などの相当するピクセル値を生じさせるた
めに各フィールドFiに格納される属性値で機能する。
めに各フィールドFiに格納される属性値で機能する。
【００８２】この概念は、各ルックアップテーブルが所
定のボクセルフィールドの部分的なＲＧＢａの貢献（co
ntribution）を生成することを示す。次に、論理式また
は演算式を使ってこうした貢献を結合する。たとえば、
定のボクセルフィールドの部分的なＲＧＢａの貢献（co
ntribution）を生成することを示す。次に、論理式また
は演算式を使ってこうした貢献を結合する。たとえば、
【００８３】
【数５】
【００８４】などのRGBajでRGBaiを結合する"*ij"によ
り、演算子（operator）を示す。これはつまり、実際の
ところ、演算子*ijが、ひとつがＲＧＢａ値の４成分の
それぞれにあたる、４つの演算子のテンソル（tensor）
積であるということになる。
り、演算子（operator）を示す。これはつまり、実際の
ところ、演算子*ijが、ひとつがＲＧＢａ値の４成分の
それぞれにあたる、４つの演算子のテンソル（tensor）
積であるということになる。
【００８５】これは、反復ツリー（iteratively tree）
を定義する。ツリーの各ノードは少なくとも二つの親ノ
ードの縮約形(contraction)である。完全な一般則（gen
erality）と現実の適用との最適の妥協点は、図７に示
されているように、ALU５６０の、固定グラマーの可変
幅ツリー７００を使うことによって行う。この場合、ル
ックアップテーブル（LUT0, LUT３）５４１ないし５４
４は、相当するフィールド（F0, F3）に対するもので
あり、かつそれぞれの順列組み合わせの（combinatoria
l）演算子は*32、*10および*(32)(10)であり、この場
合、添字（subscripts）はフィールドの結合順をあらわ
す。言い換えると、ＡＬＵのツリーは、
を定義する。ツリーの各ノードは少なくとも二つの親ノ
ードの縮約形(contraction)である。完全な一般則（gen
erality）と現実の適用との最適の妥協点は、図７に示
されているように、ALU５６０の、固定グラマーの可変
幅ツリー７００を使うことによって行う。この場合、ル
ックアップテーブル（LUT0, LUT３）５４１ないし５４
４は、相当するフィールド（F0, F3）に対するもので
あり、かつそれぞれの順列組み合わせの（combinatoria
l）演算子は*32、*10および*(32)(10)であり、この場
合、添字（subscripts）はフィールドの結合順をあらわ
す。言い換えると、ＡＬＵのツリーは、
【００８６】
【数６】
【００８７】を実行する。
【００８８】図７に明確に示されているように、さまざ
まな"＊"演算子は、色―不透明度チャネルのそれぞれに
対してひとつの、四つの成分的な（component-wise）式
を含む、複合演算子（composite operators）である。
ＲＧＢａチャネルごとの、有効な演算子は、論理（ブー
リアン）式および、乗算１に対する補数の乗算、加算、
平均、最大、最小などの演算式である。なお、演算子に
よっては、演算子がひとつの親ノードに適用されるにす
ぎない場合の否定（negation）などの統一演算子（unit
ary operators）にすることができる。
まな"＊"演算子は、色―不透明度チャネルのそれぞれに
対してひとつの、四つの成分的な（component-wise）式
を含む、複合演算子（composite operators）である。
ＲＧＢａチャネルごとの、有効な演算子は、論理（ブー
リアン）式および、乗算１に対する補数の乗算、加算、
平均、最大、最小などの演算式である。なお、演算子に
よっては、演算子がひとつの親ノードに適用されるにす
ぎない場合の否定（negation）などの統一演算子（unit
ary operators）にすることができる。
【００８９】平均的に、ツリー７００の固定位置のノー
ドの固定数である固定グラマーを使う。さらに、マッピ
ング装置５１０によるデコーディングの際に、ボクセル
フィールドを「シャッフル」できるようにした。LUTiで
参照されるフィールドFiは、ボクセル２００のオフセッ
トおよび幅で定義される。オフセットおよび幅は、ボク
セルがデコードされるのでレジスタに設定可能である。
オフセットおよび幅は、適切なフィールドを抽出するた
めにボクセルのビットをシフトおよびマスクするのに使
うことができる。
ドの固定数である固定グラマーを使う。さらに、マッピ
ング装置５１０によるデコーディングの際に、ボクセル
フィールドを「シャッフル」できるようにした。LUTiで
参照されるフィールドFiは、ボクセル２００のオフセッ
トおよび幅で定義される。オフセットおよび幅は、ボク
セルがデコードされるのでレジスタに設定可能である。
オフセットおよび幅は、適切なフィールドを抽出するた
めにボクセルのビットをシフトおよびマスクするのに使
うことができる。
【００９０】こうして、固定幅グラマーは最も有用なレ
ンダリングケースを含むことができることが明らかであ
ろう。各ボクセルが（R,G,B,a）の形態であるＲＧＢａ
ボリュームの場合、ルックアップテーブルは任意の関数
にすることができ、また、すべての"*"演算子は*OR≡
（ORθORθORθOR）にすることができる。赤について
は、
ンダリングケースを含むことができることが明らかであ
ろう。各ボクセルが（R,G,B,a）の形態であるＲＧＢａ
ボリュームの場合、ルックアップテーブルは任意の関数
にすることができ、また、すべての"*"演算子は*OR≡
（ORθORθORθOR）にすることができる。赤について
は、
【００９１】
【数７】
【００９２】緑については、
【００９３】
【数８】
【００９４】および
【００９５】
【数９】
【００９６】である。
【００９７】同様に、青については、
【００９８】
【数１０】
【００９９】不透明度については、
【０１００】
【数１１】
【０１０１】および
【０１０２】
【数１２】
【０１０３】である。
【０１０４】最終的な結果は
【０１０５】
【数１３】
【０１０６】である。
【０１０７】同様に、ボクセルフィールドのひとつがセ
グメンテーションフィールドであるとき、細分化依存規
則によりボクセルのＲＧＢへの割り当てを修正すること
ができる。具体的には次の例を考える。（ｓ、ｉ）を二
重のフィールドとし、このときｓはカテゴリインデック
ス、ｉは輝度インデックスである。
グメンテーションフィールドであるとき、細分化依存規
則によりボクセルのＲＧＢへの割り当てを修正すること
ができる。具体的には次の例を考える。（ｓ、ｉ）を二
重のフィールドとし、このときｓはカテゴリインデック
ス、ｉは輝度インデックスである。
【０１０８】
【数１４】
【０１０９】である場合、
【０１１０】
【数１５】
【０１１１】である。
【０１１２】この結果は、category s=1に属するボクセ
ルが不透明にされ、ボクセルの分類された輝度の赤の成
分のみが保持されるということである。使用することの
できる演算子は実際のところ制限がないということは明
らかである。
ルが不透明にされ、ボクセルの分類された輝度の赤の成
分のみが保持されるということである。使用することの
できる演算子は実際のところ制限がないということは明
らかである。
【０１１３】［演算論理装置（ＡＬＵ）］したがって、
伝達関数を一般化するために、ルックアップ入力または
バイパスされたフィールドのどちらをあらわしていよう
と、ＬＵＴフィールドマップ装置５５１ないし５５４の
出力は、図４及び図５に示されるように、演算論理装置
（ＡＬＵ）５６０の階層によって結合される。ＬＵＴ−
０およびＬＵＴ−１の出力はＡＬＵ−０によって結合さ
れ、ＬＵＴ−２およびＬＵＴ−３の出力はＡＬＵ−１に
よって結合され、ＡＬＵ−０およびＡＬＵ−１の出力は
ＡＬＵ−２によって結合される。
伝達関数を一般化するために、ルックアップ入力または
バイパスされたフィールドのどちらをあらわしていよう
と、ＬＵＴフィールドマップ装置５５１ないし５５４の
出力は、図４及び図５に示されるように、演算論理装置
（ＡＬＵ）５６０の階層によって結合される。ＬＵＴ−
０およびＬＵＴ−１の出力はＡＬＵ−０によって結合さ
れ、ＬＵＴ−２およびＬＵＴ−３の出力はＡＬＵ−１に
よって結合され、ＡＬＵ−０およびＡＬＵ−１の出力は
ＡＬＵ−２によって結合される。
【０１１４】実際、図４及び図５の各ＡＬＵは、赤、
緑、青およびＬＵＴフィールドマップ５５１ないし５５
４で選択したアルファフィールドにそれぞれ対応する４
つの個別制御される１２ビットのＡＬＵである。ＡＬＵ
の入力の各フィールドは個別に処理される。つまり、フ
ィールド間の式はない。各ＡＬＵの各フィールドのopco
de（操作符号）は、図８で示されるように、ＡＬＵレジ
スタ８００で指定される。
緑、青およびＬＵＴフィールドマップ５５１ないし５５
４で選択したアルファフィールドにそれぞれ対応する４
つの個別制御される１２ビットのＡＬＵである。ＡＬＵ
の入力の各フィールドは個別に処理される。つまり、フ
ィールド間の式はない。各ＡＬＵの各フィールドのopco
de（操作符号）は、図８で示されるように、ＡＬＵレジ
スタ８００で指定される。
【０１１５】各ＡＬＵは、次の式、最初の１６のopcode
（操作符号）値にエンコードされる、二つの入力におけ
る１６の論理式を指定する８ビットのopcode（操作符
号）によって制御される。これらによって、ひとつにク
ランプされた計または差分が実行される。入力および／
または結果の一方または両方を、１からの減算と等しい
繰り返し分数演算を行うことで反転させてもよい。
（操作符号）値にエンコードされる、二つの入力におけ
る１６の論理式を指定する８ビットのopcode（操作符
号）によって制御される。これらによって、ひとつにク
ランプされた計または差分が実行される。入力および／
または結果の一方または両方を、１からの減算と等しい
繰り返し分数演算を行うことで反転させてもよい。
【０１１６】pqrstをopcode（操作符号） の５つの低階
層ビットにし、ＡおよびＢを二つの入力にすると、
層ビットにし、ＡおよびＢを二つの入力にすると、
【０１１７】
【数１６】
【０１１８】となる。つまり、ビットｔおよびｓの値に
対応する条件的な補数ＡおよびＢであり、次いで乗算
し、ビットqrで選択されるよう、０，１，２、または３
ビットで左シフトされ、その結果を丸めて〔０...４０
９５〕にクランプし、最終的にビットｐの値に基づく結
果を条件つきで補う。
対応する条件的な補数ＡおよびＢであり、次いで乗算
し、ビットqrで選択されるよう、０，１，２、または３
ビットで左シフトされ、その結果を丸めて〔０...４０
９５〕にクランプし、最終的にビットｐの値に基づく結
果を条件つきで補う。
【０１１９】［ＡＬＵ式］図９に示すように、opcode
（操作符号）は、最初の１６のopcode（操作符号）値に
エンコードされる二つの入力について１６の論理（ブー
リアン）式９００をサポートする。図９ないし図１１に
おいて、上に線のついたシンボルはマイナスを示す。た
とえば、バーＥは、１−Ｅを示す。図１０および図１１
は、加算、減算、最小、最大、乗算、シフトを含みそし
てオペランドまたはシフト後の結果のいずれかを補う、
可能な演算式を示す。
（操作符号）は、最初の１６のopcode（操作符号）値に
エンコードされる二つの入力について１６の論理（ブー
リアン）式９００をサポートする。図９ないし図１１に
おいて、上に線のついたシンボルはマイナスを示す。た
とえば、バーＥは、１−Ｅを示す。図１０および図１１
は、加算、減算、最小、最大、乗算、シフトを含みそし
てオペランドまたはシフト後の結果のいずれかを補う、
可能な演算式を示す。
【０１２０】特に、セット法（set-theory）の式を実行
することができる。たとえば、カテゴリＣ1、Ｃ2に属す
る全セグメントの結合を探索し、不透明度をゼロに、つ
まりこうした二つのセグメントを見えなくしてしまう。
することができる。たとえば、カテゴリＣ1、Ｃ2に属す
る全セグメントの結合を探索し、不透明度をゼロに、つ
まりこうした二つのセグメントを見えなくしてしまう。
【０１２１】演算の演算子の利用例としては、同じオブ
ジェクトの二つの別々のスキャンを結合するのに使うこ
とができる次のような演算子を考える。
ジェクトの二つの別々のスキャンを結合するのに使うこ
とができる次のような演算子を考える。
【０１２２】
【数１７】
【０１２３】各色の成分には、*c演算子を、不透明度に
は、*t演算子を使うことができる。
は、*t演算子を使うことができる。
【０１２４】
【数１８】
【０１２５】別の例では、任意の光源から照明を行う
と、ボリュームは、同じボリュームの陰影マッピングと
結合される。こうしてマルチフィールドボクセルは
（ｓ、ｉ）となり、このときｓは陰影の値であり、これ
は、光源でボリュームを照明したときのボクセル位置に
蓄積される不透明度である。陰影生成は次の式により行
う。
と、ボリュームは、同じボリュームの陰影マッピングと
結合される。こうしてマルチフィールドボクセルは
（ｓ、ｉ）となり、このときｓは陰影の値であり、これ
は、光源でボリュームを照明したときのボクセル位置に
蓄積される不透明度である。陰影生成は次の式により行
う。
【０１２６】
【数１９】
【０１２７】Combiner560については、次の式を考え
る。
る。
【０１２８】
【数２０】
【０１２９】ここで、"*"は、通常の乗算である。
【０１３０】
【数２１】
【０１３１】および、
【０１３２】
【数２２】
【０１３３】および、次のような結論となる。
【０１３４】
【数２３】
【０１３５】通常のフィールドの大きさのデータを入力
として与えると、エッジのない値によって上のＲＧＢａ
をさらに調整するために分類器（classifier）を使うこ
とができる。
として与えると、エッジのない値によって上のＲＧＢａ
をさらに調整するために分類器（classifier）を使うこ
とができる。
【０１３６】分類器をしようできる、さらなる応用が奥
行きの陰影生成であり、ここで、奥行きは、陰の概念の
一般則として考えられており、上述のものと同様の式を
適用する。
行きの陰影生成であり、ここで、奥行きは、陰の概念の
一般則として考えられており、上述のものと同様の式を
適用する。
【０１３７】［不透明度の重みづけ］ルックアップテー
ブルの出力をＡＬＵで結合すると、結果として、赤、
緑、青の値は、不透明度の重みづけをした色の値２９９
を生じるようアルファ値によってオプションとして乗算
することができる。これは、色の値を適切に照明および
合成するために重要である。また、色（ＲＧＢａ値）の
成分の正しい補間は、補間前に分類を行う場合に不透明
度の重みづけをしなければならない。これは、ゼロの不
透明度を有するボクセルのサンプルの色への貢献を回避
するためのものである。
ブルの出力をＡＬＵで結合すると、結果として、赤、
緑、青の値は、不透明度の重みづけをした色の値２９９
を生じるようアルファ値によってオプションとして乗算
することができる。これは、色の値を適切に照明および
合成するために重要である。また、色（ＲＧＢａ値）の
成分の正しい補間は、補間前に分類を行う場合に不透明
度の重みづけをしなければならない。これは、ゼロの不
透明度を有するボクセルのサンプルの色への貢献を回避
するためのものである。
【０１３８】不透明度重みづけ関数は、図１２でより詳
細に示す。不透明度の重み（OpacityWeight）１２０１
がゼロのとき、分類ステージの出力の赤、緑、青の色の
フィールドは変化せずそのまま通過する。不透明度の重
み（OpacityWeight）が１のとき、赤、緑、青の各フィ
ールドはアルファフィールドで乗算される。
細に示す。不透明度の重み（OpacityWeight）１２０１
がゼロのとき、分類ステージの出力の赤、緑、青の色の
フィールドは変化せずそのまま通過する。不透明度の重
み（OpacityWeight）が１のとき、赤、緑、青の各フィ
ールドはアルファフィールドで乗算される。
【０１３９】［補間ステージ］補間ステージ５２０は、
分類ステージと同様に、複数のフィールドを別々に、か
つ並行して処理する。ＩＣ／ＣＩシグナル５０１によ
り、補間を分類より先に行うと、未処理のボクセルのフ
ィールドは個別に補間され、その相当するテーブルへの
インデックスとして使われる。しかし、ＩＣ／ＣＩシグ
ナルにより、分類を補間より先に行うと、赤、緑、青お
よびアルファの値は４つの個別のフィールドとして補間
される。
分類ステージと同様に、複数のフィールドを別々に、か
つ並行して処理する。ＩＣ／ＣＩシグナル５０１によ
り、補間を分類より先に行うと、未処理のボクセルのフ
ィールドは個別に補間され、その相当するテーブルへの
インデックスとして使われる。しかし、ＩＣ／ＣＩシグ
ナルにより、分類を補間より先に行うと、赤、緑、青お
よびアルファの値は４つの個別のフィールドとして補間
される。
【０１４０】使用可能な補間関数には、３線、ラグラン
ジュ、最近傍などが含まれる。こうした関数はいずれ
も、並行処理の際にどのフィールドにも適用することが
できる。
ジュ、最近傍などが含まれる。こうした関数はいずれ
も、並行処理の際にどのフィールドにも適用することが
できる。
【０１４１】［ヒストグラム］図１３で示されるよう
に、分類ルックアップテーブル５４１ないし５４４は、
未処理または補間されたボクセルフィールド１３０１の
ヒストグラム１３００を収集するのに使用することもで
きる。つまり、このテーブルは二つのモードで操作可能
である。個々のボクセルを分類すると、ルックアップテ
ーブルはレンダリングの受け渡し前に分類入力であらか
じめロードされる。各ボクセルフィールドの値は、対応
するテーブルの入力をインデックス付けされるのに使わ
れ、入力の値、典型的にはＲＧＢ値が帰る。
に、分類ルックアップテーブル５４１ないし５４４は、
未処理または補間されたボクセルフィールド１３０１の
ヒストグラム１３００を収集するのに使用することもで
きる。つまり、このテーブルは二つのモードで操作可能
である。個々のボクセルを分類すると、ルックアップテ
ーブルはレンダリングの受け渡し前に分類入力であらか
じめロードされる。各ボクセルフィールドの値は、対応
するテーブルの入力をインデックス付けされるのに使わ
れ、入力の値、典型的にはＲＧＢ値が帰る。
【０１４２】ボリュームデータセット全体を分類する
際、ルックアップテーブルの入力はすべてゼロの値に初
期化される。各ボクセルフィールドの値は対応するテー
ブルの入力をインデックス付けするのに使われ、入力が
インクリメントされる。全ボクセルが分類されると、テ
ーブル入力は、ボクセル値のヒストグラムを形成する。
バイパス関数を使用することで、テーブルを読み出すこ
とができる。ヒストグラムは、さまざまなボクセル値の
関連する頻度を表す。ヒストグラムは、ボリュームデー
タセットをよりよく細分化するのに使うことができる。
際、ルックアップテーブルの入力はすべてゼロの値に初
期化される。各ボクセルフィールドの値は対応するテー
ブルの入力をインデックス付けするのに使われ、入力が
インクリメントされる。全ボクセルが分類されると、テ
ーブル入力は、ボクセル値のヒストグラムを形成する。
バイパス関数を使用することで、テーブルを読み出すこ
とができる。ヒストグラムは、さまざまなボクセル値の
関連する頻度を表す。ヒストグラムは、ボリュームデー
タセットをよりよく細分化するのに使うことができる。
【０１４３】本実施の形態によれば、レンダリングパイ
プラインのサンプルをマッピングする。サンプルはサン
プルメモリに格納される。各サンプルは複数のフィール
ドを有する。記述子はフィールドフォーマットレジスタ
の各フィールドに格納される。各サンプルはメモリから
マッピング装置へと読み出される。フィールドは、対応
する記述子に応じて各サンプルから抽出され、レンダリ
ングパイプラインに並行して送られる。
プラインのサンプルをマッピングする。サンプルはサン
プルメモリに格納される。各サンプルは複数のフィール
ドを有する。記述子はフィールドフォーマットレジスタ
の各フィールドに格納される。各サンプルはメモリから
マッピング装置へと読み出される。フィールドは、対応
する記述子に応じて各サンプルから抽出され、レンダリ
ングパイプラインに並行して送られる。
【０１４４】フィールドは重複することがあり、どの順
で並べ替えてもよい。フィールドは輝度値または物理
値、あるいはその組み合わせを格納することができる。
フィールドは、パイプランのデータパスに合わせてスケ
ーリングされる。フィールドはまず補間を行ってから分
類することも、まず分類してから補間することもでき
る。
で並べ替えてもよい。フィールドは輝度値または物理
値、あるいはその組み合わせを格納することができる。
フィールドは、パイプランのデータパスに合わせてスケ
ーリングされる。フィールドはまず補間を行ってから分
類することも、まず分類してから補間することもでき
る。
【０１４５】本発明の精神および範囲内において、様々
なその他の適用例および修正例を実施可能であることが
理解されよう。したがって、添付の請求の範囲の目的
は、本発明の真の精神および範囲内にあたる全てのこう
した変形例および修正例を網羅することである。
なその他の適用例および修正例を実施可能であることが
理解されよう。したがって、添付の請求の範囲の目的
は、本発明の真の精神および範囲内にあたる全てのこう
した変形例および修正例を網羅することである。
【０１４６】
【発明の効果】本発明のレンダリングパイプラインのサ
ンプルのマッピング方法では、レンダリングパイプライ
ンのサンプルをマッピングする。サンプルはサンプルメ
モリに格納される。各サンプルは複数のフィールドを有
する。記述子はフィールドフォーマットレジスタの各フ
ィールドに格納される。各サンプルはメモリからマッピ
ング装置へと読み出される。フィールドは、対応する記
述子に応じて各サンプルから抽出され、レンダリングパ
イプラインに並行して送られる。
ンプルのマッピング方法では、レンダリングパイプライ
ンのサンプルをマッピングする。サンプルはサンプルメ
モリに格納される。各サンプルは複数のフィールドを有
する。記述子はフィールドフォーマットレジスタの各フ
ィールドに格納される。各サンプルはメモリからマッピ
ング装置へと読み出される。フィールドは、対応する記
述子に応じて各サンプルから抽出され、レンダリングパ
イプラインに並行して送られる。
【０１４７】フィールドは重複することがあり、どの順
で並べ替えてもよい。フィールドは輝度値または物理
値、あるいはその組み合わせを格納することができる。
フィールドは、パイプランのデータパスに合わせてスケ
ーリングされる。フィールドはまず補間を行ってから分
類することも、まず分類してから補間することもでき
る。そのため、フォーマットを一般化することが可能な
レンダリングパイプラインのサンプルのマッピング方法
及びその装置を得ることができる。
で並べ替えてもよい。フィールドは輝度値または物理
値、あるいはその組み合わせを格納することができる。
フィールドは、パイプランのデータパスに合わせてスケ
ーリングされる。フィールドはまず補間を行ってから分
類することも、まず分類してから補間することもでき
る。そのため、フォーマットを一般化することが可能な
レンダリングパイプラインのサンプルのマッピング方法
及びその装置を得ることができる。
【図１】 本発明によるマルチフィールドボクセルのブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】 ボクセルフォーマットレジスタのブロック図
である。
である。
【図３】 フィールドフォーマットレジスタのブロック
図である。
図である。
【図４】 本発明によるレンダリングパイプラインの構
成可能な分類ステージおよび補間ステージのブロック図
である。
成可能な分類ステージおよび補間ステージのブロック図
である。
【図５】 分類ステージおよび補間ステージの詳細なブ
ロック図である。
ロック図である。
【図６】 ルックアップフォーマットレジスタのブロッ
ク図である。
ク図である。
【図７】 連鎖演算論理装置のブロック図である。
【図８】 ＡＬＵ演算レジスタのブロック図である。
【図９】 図７のＡＬＵで実行される演算の表を示す図
である。
である。
【図１０】 図７のＡＬＵで実行される演算の表を示す
図である。
図である。
【図１１】 図７のＡＬＵで実行される演算の表を示す
図である。
図である。
【図１２】 不透明度の重みづけのための装置の回路図
である。
である。
【図１３】 ヒストグラム装置のブロック図である。
【図１４】 従来のレンダリングパイプラインのブロッ
ク図である。
ク図である。
１００ レンダリングパイプライン、２００ ボクセル
（サンプル）、２０１〜２０９ ボクセルフィールド
（フィールド）、３００ ボクセルフォーマットレジス
タ、４００ フィールドフォーマットレジスタ、５１０
ボクセルマッピング装置、５２０ 補間装置（補間ス
テージ）、５２１ 分類ステージ、５４１ルックアップ
テーブル、５１５，５２５，５８０ マルチプレクサ、
６００ルックアップテーブルフォーマットレジスタ、７
００ 固定グラマーの可変幅ツリー、８００ ＡＬＵレ
ジスタ。
（サンプル）、２０１〜２０９ ボクセルフィールド
（フィールド）、３００ ボクセルフォーマットレジス
タ、４００ フィールドフォーマットレジスタ、５１０
ボクセルマッピング装置、５２０ 補間装置（補間ス
テージ）、５２１ 分類ステージ、５４１ルックアップ
テーブル、５１５，５２５，５８０ マルチプレクサ、
６００ルックアップテーブルフォーマットレジスタ、７
００ 固定グラマーの可変幅ツリー、８００ ＡＬＵレ
ジスタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 597067574 201 ＢＲＯＡＤＷＡＹ， ＣＡＭＢＲＩ ＤＧＥ， ＭＡＳＳＡＣＨＵＳＥＴＴＳ 02139， Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 ケニス・ダブリュ・コーラル アメリカ合衆国、マサチューセッツ州、ラ ンカスター、ルネンバーグ・ロード 2193 (72)発明者 ラリー・ディー・シーラー アメリカ合衆国、マサチューセッツ州、ボ イルストン、リンデン・ストリート 198 (72)発明者 ヴィックラム・シンハ アメリカ合衆国、マサチューセッツ州、レ キシントン、カタンディン・ドライブ 414 (72)発明者 シャリディモス・イー・ガスパラキス アメリカ合衆国、マサチューセッツ州、サ マービル、エルム・ストリート 23、アパ ートメント 204 (72)発明者 ヒュー・シー・ラウアー アメリカ合衆国、マサチューセッツ州、コ ンコード、ボーダー・ロード 69
Claims (21)
- 【請求項１】 レンダリングパイプラインにサンプルを
マッピングする方法であって、 それぞれ複数のフィールドを有するサンプルをメモリに
格納するステップと、 フィールドフォーマットレジスタに各フィールドの記述
子を格納するステップと、 前記メモリから各サンプルをマッピングユニットに読み
込むステップと、 前記対応する記述子によって各サンプルからフィールド
を抽出するステップと、 レンダリングパイプラインと並行して抽出されたフィー
ルドを送り出すステップとを有することを特徴とするレ
ンダリングパイプラインのサンプルのマッピング方法。 - 【請求項２】 二つの隣接するフィールドが重複するこ
とを特徴とする請求項１に記載のレンダリングパイプラ
インのサンプルのマッピング方法。 - 【請求項３】 前記複数のフィールドは、どの順に並べ
替えることもできることを特徴とする請求項１に記載の
レンダリングパイプラインのサンプルのマッピング方
法。 - 【請求項４】 サンプルの特定のフィールドがスキャン
の輝度値を格納することを特徴とする請求項１に記載の
レンダリングパイプラインのサンプルのマッピング方
法。 - 【請求項５】 サンプルの特定のフィールドがセグメン
テーション値を格納することを特徴とする請求項１に記
載のレンダリングパイプラインのサンプルのマッピング
方法。 - 【請求項６】 特定のフィールドは、物理的な値を格納
することを特徴とする請求項１に記載のレンダリングパ
イプラインのサンプルのマッピング方法。 - 【請求項７】 前記記述子は、前記フィールドのサイズ
と、前記サンプルのフィールドの位置と、制御情報とを
有することを特徴とする請求項１に記載のレンダリング
パイプラインのサンプルのマッピング方法。 - 【請求項８】 前記制御情報は、フィールドの数値フォ
ーマットを決定することを特徴とする請求項７に記載の
レンダリングパイプラインのサンプルのマッピング方
法。 - 【請求項９】 前記フィールドは、前記数値フォーマッ
トによって目的とするデータパスに合うようスケーリン
グされることを特徴とする請求項８に記載のレンダリン
グパイプラインのサンプルのマッピング方法。 - 【請求項１０】 前記制御情報は、[０...１] の範囲で
無符号の繰り返し分数値として対応するフィールドを扱
うことを特徴とする請求項７に記載のレンダリングパイ
プラインのサンプルのマッピング方法。 - 【請求項１１】 前記制御情報は、[−１...＋１] の範
囲で無符号の繰り返し分数値として対応するフィールド
を扱うことを特徴とする請求項７に記載のレンダリング
パイプラインのサンプルのマッピング方法。 - 【請求項１２】 前記数値フォーマットは、バイナリ整
数であることを特徴とする請求項９に記載のレンダリン
グパイプラインのサンプルのマッピング方法。 - 【請求項１３】 複数のフィールドは、色および不透明
度の値を表すことを特徴とする請求項１に記載のレンダ
リングパイプラインのサンプルのマッピング方法。 - 【請求項１４】 各フィールドは、対応するルックアッ
プテーブルによって並行して分類されることを特徴とす
る請求項１に記載のレンダリングパイプラインのサンプ
ルのマッピング方法。 - 【請求項１５】 各フィールドは分類および補間され、
分類および補間の順序を選択することができることを特
徴とする請求項１に記載のレンダリングパイプラインの
サンプルのマッピング方法。 - 【請求項１６】 前記分類および補間されたフィールド
は、色づけされたサンプルに結合されることを特徴とす
る請求項１４に記載のレンダリングパイプラインのサン
プルのマッピング方法。 - 【請求項１７】 前記結合は複数の演算論理装置によっ
て行われることを特徴とする請求項１５に記載のレンダ
リングパイプラインのサンプルのマッピング方法。 - 【請求項１８】 各サンプルはボクセルであることを特
徴とする請求項１に記載のレンダリングパイプラインの
サンプルのマッピング方法。 - 【請求項１９】 レンダリングパイプラインのサンプル
をマッピングする装置であって、 それぞれ複数のフィールドを有するサンプルを格納する
メモリと、 前記サンプルの各フィールドの記述子を格納するレジス
タと、 前記メモリから各サンプルを読み出し、前記記述子によ
って各サンプルから前記フィールドを抽出し、前記レン
ダリングパイプラインと並行して前記抽出したフィール
ドを送り出すマッピング装置とを有することを特徴とす
るレンダリングパイプラインのサンプルのマッピング装
置。 - 【請求項２０】 前記記述子は、前記フィールドのサイ
ズと、前記サンプルのフィールドの位置と、制御情報と
有することを特徴とする請求項１９に記載のレンダリン
グパイプラインのサンプルのマッピング装置。 - 【請求項２１】 複数のフィールドを分類および補間す
るための順序を選択する複数のマルチプレクサをさらに
有することを特徴とする請求項１９に記載のレンダリン
グパイプラインのサンプルのマッピング装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/353673 | 1999-07-15 | ||
| US09/353,673 US6424346B1 (en) | 1999-07-15 | 1999-07-15 | Method and apparatus for mapping samples in a rendering pipeline |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001056869A true JP2001056869A (ja) | 2001-02-27 |
Family
ID=23390066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000211249A Pending JP2001056869A (ja) | 1999-07-15 | 2000-07-12 | レンダリングパイプラインのサンプルのマッピング方法及びその装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6424346B1 (ja) |
| EP (1) | EP1069528A3 (ja) |
| JP (1) | JP2001056869A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6920845B2 (en) | 2003-08-14 | 2005-07-26 | Visteon Global Technologies, Inc. | Engine cooling disc valve |
Families Citing this family (21)
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