JP2003196674A - 画像処理方法、画像処理装置及びコンピュータ読み取り可能記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 テクスチャマッピングルーチンの速度を上げ
る。 【解決手段】 パターンを規定する画素データを含む原
テクスチャ画像から、原テクスチャ画像と原テクスチャ
画像を回転させて再現した再現画像を含む最適化テクス
チャ画像１１６を生成し、メモリ１０４に格納された最
適化テクスチャ画像１１６から画素データを利用するよ
うコンピュータのプロセッサに命令を与える。最適化テ
クスチャ画像１１６を利用することによって、メインメ
モリ１１０からの読取り操作の必要性をある程度軽減す
ることが可能となる。その結果、テクスチャマッピング
ルーチンの速度が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、広くはコンピュ
ータ装置に関し、より詳細には、三次元のコンピュータ
画像処理に係る画像処理方法、画像処理装置及びコンピ
ュータ読み取り可能記憶媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常三次元（３Ｄ）コンピュータグラフ
ィックスエンジンは、テクスチャマッピング技術を用
い、表面特性を表現する二次元パターンまたは二次元画
像を三次元オブジェクトの表面にマッピングする。テク
スチャマッピング技術を利用する三次元コンピュータグ
ラフィックスエンジンは通常、テクスチャ画像の被選択
画素からデータを読出し、三次元オブジェクト表面の対
応する領域に対し画素データのマッピングを行う。テク
スチャマッピングは行単位及び画素単位で、かつテクス
チャ画像全体に渡って行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】今日のマイクロプロセ
ッサは、通常のＲＡＭに比べより高速なアクセスが可能
であるキャッシュメモリを備えているため、全体的な処
理速度が向上する。キャッシュメモリを備えたマイクロ
プロセッサがメモリ読取り動作を行う場合、自動的に
“先読み”ルーチンが実行される。キャッシュメモリ先
読みルーチンにおいて、指定されるメモリアドレス内の
データに加え、後続のメモリアドレス内のデータに対し
ても読取りが行われる。画素データは行単位で、左から
順に連続してメモリへ格納される。被選択画素のデータ
が指定されるキャッシュメモリアドレスに存在する場
合、プロセッサは被選択画素のデータに加え、その右側
に位置する一連の画素のデータをも読取る。

【０００４】三次元コンピュータグラフィックスエンジ
ンの性能を最適化するためには、できる限りキャッシュ
に格納された画素データを利用することにより、メイン
メモリーからの読取り動作を軽減しその実行速度を向上
させることが望ましい。ところがマッピングルーチンに
おいてテクスチャ画像を一定の角度で回転させる場合、
一般にキャッシュ内の画素データの一部または全てが使
用不可能となり、メインメモリからの読取り動作の必要
性が高まるため、実行速度が低下する。例えばユーザの
ディスプレイに表示するために画像を９０度回転させる
必要がある場合、画素の読み取りは行方向ではなく、上
下方向もしくは列方向の読取り方向が必要となり、処理
効率が低下する。従って、三次元コンピュータの画像処
理におけるテクスチャマッピングルーチン実行時にキャ
ッシュメモリをより効率的に使用し、その結果更なるコ
ンピュータのハードウェアを必要とすることなく処理能
力を向上可能な技術を提供する方法及び装置が広く求め
られている。具体的には、コンピュータのメインメモリ
から画素データを読取る場合、画素データの上下方向の
読取りの必要性を軽減する方法が求められている。

【０００５】そこで、この発明の課題は、三次元画像処
理においてコンピュータのキャッシュメモリからの画素
データの上下方向の読取りを軽減し、グラフィック画像
処理においてコンピュータのキャッシュメモリの利用を
最適化し得る画像処理方法及びそれに関連する技術を提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
請求項１に記載の発明は、画像処理においてコンピュー
タのキャッシュメモリを使用する画像処理方法であっ
て、パターンを規定する画素データを含む原テクスチャ
画像から、前記原テクスチャ画像と前記原テクスチャ画
像を回転させて再現した再現画像を含む最適化テクスチ
ャ画像を生成して前記キャッシュメモリに格納する工程
と、前記キャッシュメモリに格納された前記最適化テク
スチャ画像から前記画素データを利用するよう、コンピ
ュータのプロセッサに命令を与える工程と、を備える。

【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の画像処理方法であって、前記原テクスチャ画像または
前記原テクスチャ画像を回転させた前記再現画像のいず
れを使用すべきかを前記プロセッサに命令する工程を更
に備える。

【０００８】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の画像処理方法であって、前記最適化テクスチャ画像を
生成する前に、前記原テクスチャ画像を最適化すべきか
どうかの第１の判断を下す工程を更に備える。

【０００９】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の画像処理方法であって、前記第１の判断は前記原テク
スチャ画像のサイズに基づき行われる。

【００１０】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の画像処理方法であって、前記第１の判断により、サイ
ズが２５６×２５６画素を超える場合に前記原テクスチ
ャ画像の最適化が行われる。

【００１１】請求項６に記載の発明は、請求項３に記載
の画像処理方法であって、前記第１の判断は、前記画像
処理において前記テクスチャ画像がその形式に関わらず
使用される頻度に基づき行われる。

【００１２】請求項７に記載の発明は、請求項１に記載
の画像処理方法であって、前記プロセッサに命令を与え
る前に、前記最適化テクスチャ画像における前記原テク
スチャ画像または前記最適化テクスチャ画像を回転させ
た前記再現画像のいずれを使用すべきかの第２の判断を
下す工程を更に備える。

【００１３】請求項８に記載の発明は、請求項７に記載
の画像処理方法であって、前記第２の判断は、前記原テ
クスチャ画像を三次元オブジェクトにマッピングし、マ
ッピングされたテクスチャ画像を得るために必要な回転
角度θに基づき行われる。

【００１４】請求項９に記載の発明は、請求項８に記載
の画像処理方法であって、前記回転角度θが−４５°＜
θ＜４５°または１３５°＜θ＜２２５°の範囲内であ
る場合、前記最適化テクスチャ画像における前記原テク
スチャ画像が前記プロセッサによって利用されるべく前
記第２の判断が下される。

【００１５】請求項１０に記載の発明は、請求項８に記
載の画像処理方法であって、前記回転角度θが４５°＜
θ＜１３５°または２２５°＜θ＜３１５°の範囲内で
ある場合、前記最適化テクスチャ画像を回転させた前記
再現画像が前記プロセッサによって利用されるべく前記
第２の判断が下される。

【００１６】請求項１１に記載の発明は、三次元画像処
理の表面テクスチャマッピングルーチンにおいて、キャ
ッシュに格納された画素データの利用を最適化するため
の画像処理装置であって、二次元パターンを規定する画
素データを含み、三次元オブジェクトにマッピングされ
るテクスチャ画像を最適化すべきかどうかの第１の判断
を下すテクスチャマップ最適化モジュールと、前記テク
スチャマップ最適化モジュールに結合され、前記テクス
チャマップルーチンにおいて、どの画素データをコンピ
ュータのプロセッサが利用すべきかの第２の判断を下す
回転ルーチンと、を備えるものである。

【００１７】請求項１２に記載の発明は、請求項１１に
記載の画像処理装置であって、前記テクスチャマップ最
適化モジュールは、前記テクスチャ画像から最適化テク
スチャ画像を生成するものである。

【００１８】請求項１３に記載の発明は、請求項１１に
記載の画像処理装置であって、前記テクスチャマップ最
適化モジュールは、前記テクスチャ画像のサイズに基づ
き前記第１の判断を下すものである。

【００１９】請求項１４に記載の発明は、請求項１１に
記載の画像処理装置であって、前記テクスチャマップ最
適化モジュールは、前記画像処理における前記テクスチ
ャ画像の使用頻度に基づき前記第１の判断を下すもので
ある。

【００２０】請求項１５に記載の発明は、請求項１１に
記載の画像処理装置であって、前記最適化テクスチャ画
像は前記テクスチャ画像の複製及び前記テクスチャ画像
を回転させて得られる再現画像を含むものである。

【００２１】請求項１６に記載の発明は、請求項１５に
記載の画像処理装置であって、前記回転ルーチンは、前
記テクスチャ画像を前記三次元オブジェクトにマッピン
グするための回転角度θを決定し、前記回転角度が４５
°＜θ＜１３５°または２２５°＜θ＜３１５°の範囲
内である場合、テクスチャマッピング処理において前記
テクスチャ画像を回転させた前記再現画像を利用するよ
う前記プロセッサに命令を与えるものである。

【００２２】請求項１７に記載の発明は、請求項１６に
記載の画像処理装置であって、前記回転ルーチンは、前
記回転角度θが−４５°＜θ＜４５°または１３５°＜
θ＜２２５°の範囲内である場合、前記テクスチャマッ
ピング処理において前記テクスチャ画像の複製画像を利
用するよう前記プロセッサに命令を与えるものである。

【００２３】請求項１８に記載の発明は、コンピュータ
プログラムを組み込んだコンピュータ読み取り可能記憶
媒体であり、コンピュータが前記コンピュータプログラ
ムを実行することにより、三次元画像処理においてコン
ピュータのキャッシュメモリからの画素データの上下方
向の読取りを軽減するためのコンピュータ読み取り可能
記憶媒体であって、前記メモリ内の画像から、三次元モ
デルにマッピングされる二次元パターンを表現する画素
データを含む回転画像を生成する工程と、前記コンピュ
ータのキャッシュメモリ内に前記回転画像を書き込む工
程と、前記メモリに格納されている前記回転テクスチャ
画像から前記画素データを読取るよう、コンピュータの
プロセッサに命令を与える工程と、をコンピュータに順
次実行させるものである。

【００２４】請求項１９に記載の発明は、コンピュータ
プログラムを組み込んだコンピュータ読み取り可能記憶
媒体であり、コンピュータが前記コンピュータプログラ
ムを実行することにより、グラフィック画像処理におい
てコンピュータのキャッシュメモリの利用を最適化する
ためのコンピュータ読み取り可能記憶媒体であって、パ
ターンを規定する画素データを含む原テクスチャ画像か
ら、前記原テクスチャ画像及び前記原テクスチャ画像を
回転させて得られる再現画像を含む最適化画像を生成す
るための工程と、コンピュータのプロセッサに対し、前
記メモリに格納された前記最適化画像から前記画素デー
タを利用するよう命令し、かつ前記最適化画像とは前記
原テクスチャ画像または前記原テクスチャ画像を回転さ
せて得られる前記再現画像のいずれかについても命令を
与える工程と、をコンピュータに順次実行させるもので
ある。

【００２５】

【発明の実施の形態】＜原理＞三次元画像処理の表面テ
クスチャマッピングルーチンにおいてキャッシュメモリ
に格納された画素データの利用を最適化する装置であっ
て、テクスチャ画像を含んでいる。望ましくはコンピュ
ータのキャッシュメモリに格納されたテクスチャ画像
は、三次元オブジェクトにマッピングされる二次元画像
を表現する画素データを含んでいる。本発明の実施の形
態において、テクスチャ画像はテクスチャマップ最適化
モジュールによって処理される。テクスチャ画像のサイ
ズ及び画像処理においてテクスチャ画像が使用される頻
度に基づき、テクスチャマップ最適化モジュールはテク
スチャ画像を最適化すべきか判断する。

【００２６】テクスチャ画像の最適化が判断されると、
最適化モジュールは最適化テクスチャ画像を生成する。
場合によっては、コンピュータプロセッサのキャッシュ
メモリに最適化テクスチャ画像を格納し、プロセッサか
らの高速アクセスを実現することも可能である。生成さ
れる最適化テクスチャ画像は原テクスチャ画像を回転さ
せて得られる再現画像に加え、原テクスチャ画像の複製
画像をも含む。最適化テクスチャ画像を利用することに
よって、メインメモリからの読取り操作の必要性をある
程度軽減することが可能となる。その結果、テクスチャ
マッピングルーチンの速度が向上する。

【００２７】本発明の一の実施の形態は更に回転ルーチ
ンを備えている。マッピングに必要な画素データの回転
角度に基づき、回転ルーチンは最適化テクスチャ画像の
どの部分を利用して二次元画像を三次元オブジェクトに
マッピングするかを判断する。要求される回転角度が規
定範囲内である場合、該画素データに対するキャッシュ
メモリの読取り操作において、回転ルーチンはコンピュ
ープロセッサに対し、回転後の再現画像を利用するよう
命令する。一方要求される回転角度が規定の範囲外であ
る場合、回転ルーチンはコンピュータプロセッサに対
し、最適化テクスチャ画像に含まれる原画像の複製画像
を利用するよう命令する。

【００２８】＜構成＞図１はこの発明の一の実施の形態
に係る画像処理方法を実現するコンピュータ装置１００
を例示する図である。コンピュータ装置１００は中央演
算処理装置（ＣＰＵ）１０２、映像表示装置インターフ
ェイス１０８に結合された映像表示装置１０６、メモリ
１００及びシステム入出力装置１１８を備える。例えば
インテル社（登録商標）のペンティアム（登録商標）ま
たは同様のマイクロプロセッサを備えるＣＰＵ１０２
は、コンピュータのプログラム命令を実行する。通常Ｃ
ＰＵ１０２にはキャッシュメモリ１０４が備わってお
り、外部のメインメモリの読取り動作を短縮し、装置の
性能向上を図っている。通常キャッシュメモリ１０４は
一時的なデータ記憶装置として使用され、例えば図示さ
れるようにＣＰＵ１０２のチップ上（つまりＬ１キャッ
シュとして）に、あるいはＣＰＵ１０２の外部に（つま
りＬ２キャッシュとして）配置される。一般的な構成と
してキャッシュメモリ１０４はランダムアクセスメモリ
（ＲＡＭ）を備え、コンピュータ装置１００が（メイン
メモリ１１０の一部としての）通常のＲＡＭを備える場
合に比べ、ＣＰＵ１０２からのより高速のアクセスが可
能なメモリとして機能する。

【００２９】従来のＣＲＴまたはＬＣＤモニタ等からな
る、映像表示装置インターフェイス１０８に結合された
映像表示装置１０６は、ユーザに対して画像及びテキス
トを表示する。映像表示装置インターフェイス１０８は
市販されているあらゆる種類の映像表示カードの一つ、
またはコンピュータのマザーボードもしくはＣＰＵ１０
２に組み込まれる回路等からなる。入出力装置１１８は
例えばキーボード、マウス、プリンタ等であり、情報の
受信またはユーザもしくは他のコンピュータ装置に対す
る情報の伝達を行う。

【００３０】ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リー
ドオンリーメモリ（ＲＯＭ）及び／またはハードドライ
ブあるいは光磁気ディスク等である不揮発性記憶装置の
いずれか１つである、またはこれらの組み合わせから構
成されるメインメモリ１１０は、プログラム命令、ファ
イル及びその他のデータを格納する。コンピュータ装置
１００を構成する各要素は少なくとも一つのバス１２０
によって互いに接続され、情報の伝達が行われる。メイ
ンメモリ１１０にはオペレーティングシステム１１２、
三次元グラフィックス１１４及び最適化テクスチャ画像
１１６が格納されている。オペレーティングシステム１
１２はメモリの割り当て、コンピュータ装置１００を構
成する要素間の情報伝達の管理及びその他の下位操作を
行う。三次元グラフィックスエンジン１１４は、特に映
像表示装置１０６による画像表示のためのレンダリン
グ、つまり三次元モデルから二次元画像の生成を行う。
通常三次元グラフィックスエンジン１１４は一連のプロ
グラム命令及び関連するデータを備える。最適化テクス
チャ画像１１６は三次元グラフィックスエンジン１１４
によって生成され、メインメモリ１１０に格納される。
あるいは最適化テクスチャ画像１１６をＣＰＵ１０２の
キャッシュメモリ１０４内に配置することも可能であ
る。

【００３１】図２が示す通り、三次元グラフィックスエ
ンジン１１４は符号２０２，２０４，２０６を含むＮ個
のテクスチャ画像、一連の三次元オブジェクト２０８、
テクスチャマップ最適化モジュール２１０及び回転ルー
チン２１２によって構成される。それぞれがデータによ
って描写される画素の格子または画素列に代表されるテ
クスチャ画像２０２，２０４，２０６は、通常表面特性
を表す二次元画像である。一般的にテクスチャマッピン
グは、画素データを読取り、三次元オブジェクト２０８
等の対応する領域に画素データをマッピングまたは与え
ることによって実現される。三次元グラフィックスエン
ジン１１４は、パラメータ表示されたテクスチャマッピ
ング等の周知であるテクスチャマッピングルーチンを用
い、テクスチャ画像２０２，２０４，２０６を立方体、
球体等である三次元オブジェクト２０８にマッピングす
る。通常三次元オブジェクト２０８は三次元オブジェク
トを数学的に表現した三次元モデルであり、レンダリン
グ及びアニメーション化といった処理を施すことによ
り、図１が示す映像表示装置１０６（図１）等のコンピ
ュータ表示装置上に表示される。

【００３２】本発明の実施の形態にかかる三次元グラフ
ィックスエンジン１１４はテクスチャマップ最適化モジ
ュール２１０及び回転ルーチン２１２を備え、キャッシ
ュに格納されたテクスチャ画像２０２，２０４，２０６
に関連する画素データの利用を最適化する。テクスチャ
マップ最適化モジュール２１０はテクスチャ画像２０
２，２０４，２０６のいずれか一つ、または全てを最適
化すべきか判断する。テクスチャ画像の最適化に関する
判断基準として、テクスチャ画像のサイズ及び図３と関
連して後述する画像処理において選択されたテクスチャ
画像が使用される頻度が挙げられる。

【００３３】テクスチャ画像を最適化すべきであると判
断すると、テクスチャマップ最適化モジュール２１０は
最適化テクスチャ画像１１６を生成する（図１）。この
最適化テクスチャ画像１１６の高さは原テクスチャ画像
２０２，２０４，２０６の二倍であることが望ましい。
最適化テクスチャ画像１１６はメインメモリ１１０（図
１）に格納され、画像処理が行われる間ＣＰＵ１０２
（図１）によってアクセスされる。一度ＣＰＵ１０２に
よるアクセスが行われると、最適化テクスチャ画像１１
６は一時的にキャッシュメモリ１０４（図１）内に置か
れる。

【００３４】図３はテクスチャ画像２０２を例示する図
である。テクスチャ画像２０２は、（ＧＩＦもしくはＪ
ＰＥＧフォーマット等である）画像またはビットマップ
３０１を含む。ただしビットマップ３０１のファイルフ
ォーマットはこれらに制限されるものではない。画像ま
たはビットマップ３０１は直線状に配列される画素に分
割され、これらは一括して符号３０２で付されることと
する。図示される画素数は比較的少ないものの、当業者
による一般的な認識によれば、テクスチャ画像２０２は
数百または数千の画素を含む場合もある。

【００３５】図４は（最適化される前の）原テクスチャ
画像２０２に対応し、テクスチャマップ最適化モジュー
ル２１０（図２）によって生成される最適化テクスチャ
画像１１６を例示する図である。最適化テクスチャ画像
１１６は原テクスチャ画像の二倍の高さを有することが
望ましい。最適化テクスチャ画像１１６は連続する上部
３０６及び下部３０８に分割される。上部３０６は、ビ
ットマップ３０１を含む原テクスチャ画像２０２を複写
した部分である。下部３０８は、回転後のビットマップ
３０４を再現した部分である。回転ビットマップ３０４
は、ビットマップ３０１を最初の向きから９０度回転さ
せたものである。

【００３６】この実施の形態では、最適化テクスチャ画
像１１６の高さは原テクスチャ画像２０２の二倍であ
り、含まれるビットマップ３０１を最初の向きから時計
回りに９０度回転させている。ただし本発明の技術範囲
はこの構成によって限定されるものではなく、他の構成
も可能である。

【００３７】図３、図４に加え、図２をも参照して説明
すると、従来のマッピング技術を利用し、テクスチャ画
像２０２，２０４，２０６の各画素を関連する三次元オ
ブジェクト２０８にマッピングするために必要な回転角
度θが回転ルーチン２１２によって決定される。回転角
度が所定範囲内であれば（これについては図６のステッ
プ５０６で詳述する）、最適化テクスチャ画像１１６の
上部３０６から画素データの読取りを行うよう、ＣＰＵ
１０２(図１)に命令する。一方回転角度が所定範囲外で
あれば、ＣＰＵ１０２は回転ビットマップ３０４を含む
下部３０８から画素データの読取りを行う。最適化テク
スチャ画像１１６を使用することにより、原ビットマッ
プ３０１のみならず回転ビットマップ３０４をも表現す
る、キャッシュに格納された画素データをより有効的に
利用することが可能となる。従って、本発明の実施の形
態によれば、メインメモリ１１０（図１）内での読取り
動作が軽減されるため、三次元グラフィックスエンジン
１１４の処理の高速化が図れる。またビットマップ３０
４の回転の向きは、図４が示す時計回りに限定されな
い。最適化テクスチャ画像１１６においてビットマップ
３０４を反時計回りに回転させる場合、マッピング角度
θを計算し、ＣＰＵ１０２に命令を与えるに際し、かか
る変形を補償するために回転ルーチン２１２を修正する
必要がある。

【００３８】図５はテクスチャ画像を最適化するかどう
かを判断するための方法の工程を示すフローチャート４
００である。この実施の形態にかかる方法が使用するの
は静止画像のみである。静止画像の場合、テクスチャマ
ッピングルーチン全体を通して一度しか回転させる必要
がない。一方映像などの動画像の場合、映像の各フレー
ムごとに回転させる必要がある。映像を使用する場合、
画像サイズが二倍に拡大されることにより、関連するメ
インメモリ１１０（図１）においてしばしばスペース面
でのデメリットが生じる。

【００３９】ステップ４０２において、テクスチャマッ
プ最適化モジュール２１０（図２）はテクスチャ画像２
０２（図２）のサイズが規定範囲内であるかを判断す
る。本発明の方法が実行されるハードウェアの構造、つ
まりＣＰＵ１０２（図１）の構造、関連するＬ１キャッ
シュメモリ１０４（図１）のサイズ及びＬ２キャッシュ
メモリの使用可能性に基づき、最適なサイズ範囲が決定
される。通常、静止テクスチャ画像２０２が２５６×２
５６画素を超え、１０２４×１０２４画素未満である場
合に最適化が行われる。なぜなら画像サイズが２５６×
２５６画素未満である場合、最適化テクスチャ画像１１
６に関連する画像サイズの方が大きくなり、メインメモ
リ１１０（図１）の使用頻度が増加する。これによって
生じるデメリットは最適化によるメリットよりも大きい
と考えられる。一方画像サイズが１０２４×１０２４画
素を超える場合、通常の容量を有する現行のキャッシュ
メモリであるメモリ１０４内にかかる画像の最適化画像
を格納することは不可能である。従って、静止テクスチ
ャ画像サイズが規定の範囲外であれば、既存のテクスチ
ャ画像２０２が使用される（ステップ４０４）。上記の
望ましい画像サイズは現行の一般的なキャッシュメモリ
の容量に基づいている。よって本発明の範囲及び実施の
態様は、特定のサイズ範囲に限定されるものではない。

【００４０】テクスチャ画像２０２（図２）のサイズが
所定の範囲内である場合、テクスチャマップ最適化モジ
ュール２１０（図２）は、三次元グラフィックスエンジ
ン１１４（図２）によって行われる処理においてテクス
チャ画像２０２が頻繁に使用されるかどうかを判断す
る。通常、頻繁に使用されるテクスチャ画像に対しての
み最適化を行うことによって、メインメモリ１１０（図
１）の要件を低減する。なぜなら最適化テクスチャ画像
を格納するためには、原画像の二倍のメモリが必要とな
るからである。テクスチャ画像２０２が頻繁に使用され
ない場合、既存画像２０２が使用される（ステップ４０
４）。通常画像が頻繁に使用されるかどうかを判断する
要因の一つに、 テクスチャ画像２０２が三次元の静止
オブジェクトまたは動的な三次元オブジェクト２０８の
いずれにマッピングされているのか、という点が挙げら
れる。上記の通り、静止テクスチャ画像はマッピング処
理の間一度しか回転されない。一方映像テクスチャに対
しては、多数の連続するフレームで使用される可能性は
あるものの、連続するフレームごとに映像テクスチャを
回転させることによるスペース面でのデメリットによ
り、ここで最適化処理は行われない。テクスチャ画像２
０２のサイズが所定の範囲内であり、更に頻繁に使用さ
れると最適化モジュール２１０が判断した場合、上記の
通り、二倍の高さを持つ最適化テクスチャ画像１１６
（図４）が生成される（ステップ４０８）。ここで頻繁
に使用されるとは、例えば画像２０２がレンダリングさ
れたシーンの２０パーセントを超えて使用されるかとい
うことが目安となる。

【００４１】上記の通り、本発明の実施の形態によれば
最適化されるテクスチャ画像の選択は自動的に行われ
る。ただし当業者による一般的な認識によれば、半自動
または手動で選択を行うことも可能である。

【００４２】図６は、三次元オブジェクト２０８（図
２）にマッピングされるテクスチャ画像の画素データを
どのようにＣＰＵ１０２（図１）が読取るかを決定する
ための方法の工程を示すフローチャートである。ステッ
プ５０２において、従来の手法を用いることにより、回
転ルーチン２１２（図２）は符号１１６（図４）などの
（二倍の高さを持つ）マッピングの対象となる最適化テ
クスチャ画像が生成済みかどうかを判断する。もし最適
化テクスチャ画像が生成されていなければ、ステップ５
１０において、画像またはビットマップ３０１（図４）
等の（回転されていない）原画像から画素データの読み
取りを行う。

【００４３】符号１１６（図４）で示したような最適化
テクスチャ画像が生成済みであれば、従来のマッピング
手法を用い、回転ルーチン２１２（図２）はテクスチャ
画像１１６の画素データを三次元オブジェクト２０８
（図２）にマッピングするために必要な回転角度θを決
定する（ステップ５０４）。次に回転ルーチン２１２
は、角度θが規定の範囲内であるかどうかを判断する
（ステップ５０６）。本発明を実施するに際し、角度θ
は４５°未満または１３５°を超えることが望ましい
（例えば、−４５°＜θ＜４５°または１３５°＜θ＜
２２５°）。このように角度θが規定の範囲外である場
合（例えばθ＝９０°である場合）、回転ルーチン２１
２はＣＰＵ１０２（図１）に対し、最適化テクスチャ画
像１１６（図４）の下部３０８（図４）に位置する回転
ビットマップ３０４（図４）から画素データを読取るよ
う、命令する（ステップ５０８）。角度θが規定の範囲
内である場合（例えばθ＝０°またはθ＝１８０°であ
る場合）、回転ルーチン２１２はＣＰＵ１０２に対し、
最適化テクスチャ画像１１６の上部３０６（図４）に位
置する非回転のビットマップ３０１（図４）から画素デ
ータを読取るよう、命令する（ステップ５１２）。尚、
上記ステップ５０４の判断においては、規定の範囲とし
て−４５°＜θ＜４５°または１３５°＜θ＜２２５°
を適用していたが、これに代えて、規定の範囲を４５°
＜θ＜１３５°または２２５°＜θ＜３１５°としてス
テップ５０４の判断を行っても良い。

【００４４】つまり、上記の通り、一旦テクスチャ画像
２０２（図２）の最適化が判断され、最適化テクスチャ
画像１１６（図４）が生成されると、ＣＰＵ１０２（図
１）に対し、メインメモリ１１０（図１）から最適化テ
クスチャ画像１１６が供給される。メインメモリ１１０
からＣＰＵ１０２によって読取られた後、最適化テクス
チャ画像１１６は一時的にキャッシュメモリ１０４（図
１）に格納される。キャッシュメモリ１０４に格納され
た最適化テクスチャ画像１１６の画素データを読取るこ
とにより、画像処理能力の向上を図り、その結果メイン
メモリ及び非連続の読取り要件を最小限に抑えることが
可能となる。

【００４５】本発明は上記の実施の形態で説明した通り
である。ただし当業者にとって、発明の範囲を逸脱する
ことがなければ、さまざまな変形例または他の実施の形
態も適用可能である。例えば、上記実施の形態では、テ
クスチャ画像２０２としてＧＩＦもしくはＪＰＥＧフォ
ーマット等を例に挙げていたが、これ以外のフォーマッ
トを利用しても良い。

【００４６】

【発明の効果】請求項１〜請求項１９に記載の発明によ
れば、パターンを規定する画素データを含む原テクスチ
ャ画像から、原テクスチャ画像と原テクスチャ画像を回
転させて再現した再現画像を含む最適化テクスチャ画像
を生成し、メモリに格納された最適化テクスチャ画像か
ら画素データを利用するよう、コンピュータのプロセッ
サに命令を与えるようにしているので、最適化テクスチ
ャ画像を利用することによって、メインメモリからの読
取り操作の必要性をある程度軽減することが可能とな
る。その結果、テクスチャマッピングルーチンの速度が
向上する。

【００４７】特に、請求項２〜請求項１０及び請求項１
３〜請求項１７のようにすれば、状況に即した最適化テ
クスチャ画像を生成でき、効率的な画像再生を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一の実施の形態に係る画像処理方法
を実現するコンピュータ装置を示すブロック図である。

【図２】この発明の一の実施の形態に係る画像処理方法
に使用される三次元グラフィックスエンジンを示すブロ
ック図である。

【図３】テクスチャ画像を示す図である。

【図４】図３に示した原テクスチャ画像に対応してこの
発明の一の実施の形態において最適化されたテクスチャ
画像を例示する図である。

【図５】この発明の一の実施の形態に係る画像処理方法
においてテクスチャ画像を最適化するかどうかを判断す
るための処理手順を示すフローチャートである。

【図６】図３等に示される三次元オブジェクトにマッピ
ングされるテクスチャ画像からＣＰＵが画素データを読
取る処理手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１００ コンピュータ装置 １０２ ＣＰＵ １０４ キャッシュメモリ １０６ 映像表示装置 １０８ 映像表示装置インターフェイス １１０ メインメモリ １１２ オペレーティングシステム １１４ 三次元グラフィックスエンジン １１４ 通常三次元グラフィックスエンジン １１６ テクスチャ画像 １１６ 最適化テクスチャ画像 １１８ システム入出力装置 １２０ バス ２０２ 原テクスチャ画像 ２０８ 三次元オブジェクト ２１０ 最適化モジュール ２１２ 回転ルーチン ３０１ 原ビットマップ ３０４ ビットマップ ３０４ 回転ビットマップ ３０６ 上部 ３０８ 下部

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像処理においてコンピュータのキャッ
   シュメモリを使用する画像処理方法であって、 パターンを規定する画素データを含む原テクスチャ画像
   から、前記原テクスチャ画像と前記原テクスチャ画像を
   回転させて再現した再現画像を含む最適化テクスチャ画
   像を生成して前記キャッシュメモリに格納する工程と、 前記キャッシュメモリに格納された前記最適化テクスチ
   ャ画像から前記画素データを利用するよう、コンピュー
   タのプロセッサに命令を与える工程と、を備える画像処
   理方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の画像処理方法であっ
   て、 前記原テクスチャ画像または前記原テクスチャ画像を回
   転させた前記再現画像のいずれを使用すべきかを前記プ
   ロセッサに命令する工程を更に備える画像処理方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の画像処理方法であっ
   て、 前記最適化テクスチャ画像を生成する前に、前記原テク
   スチャ画像を最適化すべきかどうかの第１の判断を下す
   工程を更に備える画像処理方法。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の画像処理方法であっ
   て、 前記第１の判断は前記原テクスチャ画像のサイズに基づ
   き行われることを特徴とする画像処理方法。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の画像処理方法であっ
   て、 前記第１の判断により、サイズが２５６×２５６画素を
   超える場合に前記原テクスチャ画像の最適化が行われる
   ことを特徴とする画像処理方法。
6. 【請求項６】 請求項３に記載の画像処理方法であっ
   て、 前記第１の判断は、前記画像処理において前記テクスチ
   ャ画像がその形式に関わらず使用される頻度に基づき行
   われることを特徴とする画像処理方法。
7. 【請求項７】 請求項１に記載の画像処理方法であっ
   て、 前記プロセッサに命令を与える前に、前記最適化テクス
   チャ画像における前記原テクスチャ画像または前記最適
   化テクスチャ画像を回転させた前記再現画像のいずれを
   使用すべきかの第２の判断を下す工程を更に備える画像
   処理方法。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の画像処理方法であっ
   て、 前記第２の判断は、前記原テクスチャ画像を三次元オブ
   ジェクトにマッピングし、マッピングされたテクスチャ
   画像を得るために必要な回転角度θに基づき行われるこ
   とを特徴とする画像処理方法。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の画像処理方法であっ
   て、 前記回転角度θが−４５°＜θ＜４５°または１３５°
   ＜θ＜２２５°の範囲内である場合、前記最適化テクス
   チャ画像における前記原テクスチャ画像が前記プロセッ
   サによって利用されるべく前記第２の判断が下されるこ
   とを特徴とする画像処理方法。
10. 【請求項１０】 請求項８に記載の画像処理方法であっ
    て、 前記回転角度θが４５°＜θ＜１３５°または２２５°
    ＜θ＜３１５°の範囲内である場合、前記最適化テクス
    チャ画像を回転させた前記再現画像が前記プロセッサに
    よって利用されるべく前記第２の判断が下されることを
    特徴とする画像処理方法。
11. 【請求項１１】 三次元画像処理の表面テクスチャマッ
    ピングルーチンにおいて、キャッシュに格納された画素
    データの利用を最適化するための画像処理装置であっ
    て、 二次元パターンを規定する画素データを含み、三次元オ
    ブジェクトにマッピングされるテクスチャ画像を最適化
    すべきかどうかの第１の判断を下すテクスチャマップ最
    適化モジュールと、 前記テクスチャマップ最適化モジュールに結合され、前
    記テクスチャマップルーチンにおいて、どの画素データ
    をコンピュータのプロセッサが利用すべきかの第２の判
    断を下す回転ルーチンと、を備える画像処理装置。
12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の画像処理装置であ
    って、 前記テクスチャマップ最適化モジュールは、前記テクス
    チャ画像から最適化テクスチャ画像を生成することを特
    徴とする画像処理装置。
13. 【請求項１３】 請求項１１に記載の画像処理装置であ
    って、 前記テクスチャマップ最適化モジュールは、前記テクス
    チャ画像のサイズに基づき前記第１の判断を下すことを
    特徴とする画像処理装置。
14. 【請求項１４】 請求項１１に記載の画像処理装置であ
    って、 前記テクスチャマップ最適化モジュールは、前記画像処
    理における前記テクスチャ画像の使用頻度に基づき前記
    第１の判断を下すことを特徴とする画像処理装置。
15. 【請求項１５】 請求項１１に記載の画像処理装置であ
    って、 前記最適化テクスチャ画像は前記テクスチャ画像の複製
    及び前記テクスチャ画像を回転させて得られる再現画像
    を含むことを特徴とする画像処理装置。
16. 【請求項１６】 請求項１５に記載の画像処理装置であ
    って、 前記回転ルーチンは、 前記テクスチャ画像を前記三次元オブジェクトにマッピ
    ングするための回転角度θを決定し、 前記回転角度が４５°＜θ＜１３５°または２２５°＜
    θ＜３１５°の範囲内である場合、テクスチャマッピン
    グ処理において前記テクスチャ画像を回転させた前記再
    現画像を利用するよう前記プロセッサに命令を与えるこ
    とを特徴とする画像処理装置。
17. 【請求項１７】 請求項１６に記載の画像処理方法であ
    って、 前記回転ルーチンは、前記回転角度θが−４５°＜θ＜
    ４５°または１３５°＜θ＜２２５°の範囲内である場
    合、前記テクスチャマッピング処理において前記テクス
    チャ画像の複製画像を利用するよう前記プロセッサに命
    令を与える画像処理装置。
18. 【請求項１８】 コンピュータプログラムを組み込んだ
    コンピュータ読み取り可能記憶媒体であり、コンピュー
    タが前記コンピュータプログラムを実行することによ
    り、三次元画像処理においてコンピュータのキャッシュ
    メモリからの画素データの上下方向の読取りを軽減する
    ためのコンピュータ読み取り可能記憶媒体であって、 前記メモリ内の画像から、三次元モデルにマッピングさ
    れる二次元パターンを表現する画素データを含む回転画
    像を生成する工程と、 前記コンピュータのキャッシュメモリ内に前記回転画像
    を書き込む工程と、 前記メモリに格納されている前記回転テクスチャ画像か
    ら前記画素データを読取るよう、コンピュータのプロセ
    ッサに命令を与える工程と、をコンピュータに順次実行
    させる、コンピュータ読み取り可能記憶媒体。
19. 【請求項１９】 コンピュータプログラムを組み込んだ
    コンピュータ読み取り可能記憶媒体であり、コンピュー
    タが前記コンピュータプログラムを実行することによ
    り、グラフィック画像処理においてコンピュータのキャ
    ッシュメモリの利用を最適化するためのコンピュータ読
    み取り可能記憶媒体であって、 パターンを規定する画素データを含む原テクスチャ画像
    から、前記原テクスチャ画像及び前記原テクスチャ画像
    を回転させて得られる再現画像を含む最適化画像を生成
    するための工程と、 コンピュータのプロセッサに対し、前記メモリに格納さ
    れた前記最適化画像から前記画素データを利用するよう
    命令し、かつ前記最適化画像とは前記原テクスチャ画像
    または前記原テクスチャ画像を回転させて得られる前記
    再現画像のいずれかについても命令を与える工程と、を
    コンピュータに順次実行させる、コンピュータ読み取り
    可能記憶媒体。