JP2003504697A - 副標本化テクスチャ端縁部のアンチエイリアシング - Google Patents
副標本化テクスチャ端縁部のアンチエイリアシングInfo
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Abstract
Description
におけるアンチエイリアシング(反疑似ライン化/エッジの平滑化)の分野に関
する。さらに詳しくは、この特許請求の範囲に定義された発明は、副標本化によ
るテクスチャの端縁部(エッジ)のアンチエイリアシングに関する。
象(オブジェクト― objects ―)は、例えば点,線分,多角形などのようなグ
ラフィックプリミティブ(graphics primitives―図形上の基本構成要素―)に
よって詳細に形に表されている。これらのプリミティブの中で、多角形とりわけ
三角形は、3D画像や対象を形に表す上で最も共通して用いられるものである。
これは、例えば三角形のような多角形は一般的に容易に生成できると共に他のプ
リミティブよりもハードウェアによるサポートがより簡単であることが理由とな
っている。
細部を有する画像や対象をモデル化するのには問題を有していた。特に、複雑か
つ微細な細部のモデル化は、より小さな多角形を必要としている。例えば、実際
には単純な四角形である大きな平面的な壁が、1つ1つの煉瓦を数千個集めたよ
うな多数の構成要素を必要とするに違いないであろう。その逆に、より小さな多
角形の要求は、画像や対象をモデル化する際により多くの多角形を必要とさせる
ことになる。このことは、より多くの多角形がより多くのデータ処理とより多く
のデータ転送と、より多くのデータ蓄積とを求めているからである。したがって
多角形を用いて微細で複雑な画像や対象をモデル化することは、結局のところ高
価で非実用的なプロセスとなっているが最も高価なグラフィックシステムとなっ
ていた。
対象をモデル化する際に工夫されていた。最も好まれている解決策の1つは、画
像が多角形上に張り付けられることによって画像が張り付けられた多角形の全体
が単一の多角形として描かれるテクスチャマッピングまたはパターンマッピング
である。この画像は、テクスチャまたはテクスチャマップと呼ばれ、その個々の
要素がテクセル(texel)と呼ばれている。テクスチャマップは、色,輝度,色
およびアルファ等のデータによって関連付けられるテクセルの矩形状の列より構
成されている。二者択一的には、テクスチャマップは手順(プロシージャ)によ
って定義されても良い。各々の画素にとっては、選択されたテクセルのセットは
、例えば透明性や不明瞭性を表現するアルファ値のような1またはそれ以上の表
面の材質的な属性を構成したり、このような属性を極めたりするために用いられ
る。
面上にマップされる。テクスチャマップにおける色の値の矩形状の格子は、(s
,t)の座標値によって通常引用されている。一方で、その場面における表面位
置は、(u,v)の対象空間座標値により引用され、場面スペース上の画素位置
は(x,y)座標によって引用される。
れかによって行なわれている。テクスチャ走査法においては、テクスチャマップ
が(s,t)座標から(u,v)座標における対象の表面にマップされている。
(u,v)座標における対象の表面はその後、(x,y)座標における画像空間
へとマップされている。画素順走査法または画像順走査法としてもまた良く知ら
れている逆走査法においては、テクスチャマッピングプロセスは、逆の順番で行
なわれている。とりわけ、(x,y)座標における画素の4つの角部は、(u,
v)座標の表面上にマップされている。そして、座標空間(u,v)における画
素の角の点は、テクスチャ座標空間(s,t)内にマップされている。テクスチ
ャマップにおける角部(s,t)の点は、画素が表面の曲率により実際にマップ
するであろう形状に近似する四辺形を定義している。画素のための値は、四辺形
の中に存在している全てのテクセルを合計し、四辺形の中に存在するテクセルの
端数によって各テクセルを重付けすることによって生成されている。
テクスチャマッピング法は、「広告看板化する」方法と呼ばれる技術により実用
されていた。この方法においては、個々のテクセルはR,G,Bのカラー値のみ
でなくアルファ値によっても構成されている。異なるアルファ値が、非矩形状の
ラスタ画像を結果として生成するために、画像における個々の断片に対して割り
当てられている。具体的には、「0」のアルファ値は、半透明の断片に対してそ
れぞれ割り当てられ、「1.0」のアルファ値は、不透明な断片に対してそれぞ
れ割り当てられている。例えば、多角形は、木の形状に描かれ得るし、木の葉の
テクスチャマップは多角形へと適用され得る。視聴者は、0のアルファ値によっ
て木の部分とはならない矩形状のテクスチャの部分を通して観察することができ
る。
一方で、0のアルファ値による断片は、表示されない。このように、アルファ値
は、対象のマスクまたはパターンテクスチャとしての役割を持っている。すなわ
ち、テクセルの不透明度に基づく各画素の不透明さは、画素が書き込まれるか否
かを決定している。木のテクスチャが表面上にマップされたとき、テクセルアル
ファの不透明な画素が表示される。より詳細に説明すると、アルファ値が0と1
との間(例えば0.5)の参照アルファ値と比較される。このアルファしきい値
テストにおいて、もしもアルファ値が参照アルファ値よりも大きいならば、画素
はそのとき表示される。さもなければ、画素は描かれない。このように、広告看
板化する方法は。複雑な画像を生成するために、R,G,B,A(すなわちアル
ファ)を含むテクスチャマップにより単純な多角形を許容する。
向に位置するそれらは、しばしばギザギザ状や階段状の線や縁の現れかたをして
いる。これらのギザギザや階段は、理想的な線に近似しているよりも画素の升目
に存在すべき画素の連続として現れることになる。ギザギザな状態や階段状の状
態のことをアライアシング(aliasing)と呼んでいる。アンチアライアシングは
、ギザギザや階段状を平滑化する方法である。色やグレースケールを表示するこ
とが可能なラスター(軌跡)方式により、アンチアライアシング方法は、具体的
には、画素間の遷移を平滑にするために画素の強度を変更する。アライアシング
効果を提示している縁部の境界に沿って画素の強度を変化させることによって、
ギザギザや階段状態はより現実的な画像を表現するように減少させられ得るもの
である。
イアシング問題に耐えることができる。従来の広告看板化する方法においては、
縁部は、上述した2つの状態(すなわち、不透明および半透明)を表現するため
にアルファ値を用いるテクスチャによって定義されていた。このようにして、テ
クスチャの縁部の表現はアライアシング効果に耐えることができる。
素に対するテクスチャサンプルをより多く生成する。1つの解決策としては、例
えば、近くにあるテクセルのテクセル値を挿入することによって、新たなサンプ
ルテクセルが存在している2つのテクセル間に生成される。これらのサンプルは
その後の処理のためにメモリ内に蓄積される。もう1つの解決策は、1つのピク
セルに対してより多くのテクセルを蓄積することによって、さらに高い解像度の
テクスチャを生成している。
ている。特に、どちらの解決策とも、ピクセル値に加えてテクセルの属性を蓄積
するために、例えばフレームバッファまたはランダムアクセスメモリ(RAM)
のような大容量のメモリを必要としている。さらに、テクセルのセットはそれぞ
れの画素毎に生成されているので、1画素に対してテクセルは複数となり、テク
セルの方が画素よりも数が多くなってしまう。したがって、テクセルデータの蓄
積要求は、全てに組み込むためには法外に高価なものとならざるを得ず、最も高
価なコンピュータシステムとなってしまうことになる。加えて、テクスチャ化す
ることは具体的には高価な映像処理である。例えば、それぞれのテクスチャのサ
ンプルについてテクセル源のセットがアクセスされてフィルタリングされる。そ
して、結果として生じたテクセルは、線形ないしは高次の算術的な動作を実行す
ることになる。このように、テクスチャ化することは、高い帯域幅と演算手段と
を必要とするプロセスである。
または高性能のサンプリング方法によって通常は関連付けられるコストを掛ける
ことなくテクスチャの縁部を平滑化する方法である。本発明は、画素の近傍のブ
ロックからのテクスチャサブサンプルを生成する方法を提供することによって、
これらの必要性を満足させるものである。
ンプル)から、周縁画素のテクスチャアルファ範囲値を生成することによって、
テクスチャの周縁を平滑化(アンチエイリアシング)する方法を提供するもので
ある。本発明に係る平滑化方法は、グラフィックプリミティブ、好ましくは多角
形の上にテクスチャをマップして、このグラフィックプリミティブの範囲内に複
数の画素を生成するものである。生成される画素の各々は、不透明さを表現する
テクスチャアルファ値によって特徴付けられる。生成された画素の中で、Nを1
よりも大きな整数とした場合に、N×N画素のブロックが選択される。N×N画
素のブロック内の各々の画素について、副標本化点のセットが生成される。そし
て、本発明は、内挿法または外挿法の何れかによって各画素内の各副標本化点に
ついてのアルファ値を演算する。各画素における標本化点についての演算された
アルファ値は、N×N画素のブロック内の画素のそれぞれにおける平滑化された
画素を生成するために、各画素についての範囲アルファ値を演算するために用い
られる。
を表示し、この説明と共にこの発明の原理を説明する助けとなっている。
の平滑化や多数の特定の詳細説明は、本発明の完全な理解を提供するためもので
ある。しかしながら、これらの特定の詳細を除いても本発明が実現されるであろ
うことはこの技術の分野の熟練者にとって明らかなことであろう。その他の例に
おいて、公知の方法、手続、構成要素および回路は、本発明のアスペクトを明ら
かにするためにはあまり必要ないので、詳細には説明していない。
スチャアルファ値を副標本化することによって平滑化されたテクスチャエッジを
生成している。N×N画素のグループを並列に示すことにより、本発明は高解像
度のテクスチャのコストまたは画素に対する多数のテクスチャサンプルのコスト
の何れをも必要とすることのない平滑化を提供する。本発明によるこの方法は、
コンピュータグラフィックシステム内で実行される。
ム100のブロック図を示している。コンピュータグラフィックシステム100
が単に例示的なものであること、また、本発明が汎用目的のコンピュータシステ
ム、組み込まれたコンピュータシステム、電子的自動化設計に特別に適用される
コンピュータシステムを含むたくさんの異なるコンピュータシステム内で動作可
能であること、は正しく評価されるべきである。本発明における以下の議論にお
いて特定のプロセスやステップが、コンピュータグラフィックシステム100の
コンピュータ読み出し可能メモリ内にある一連の指示(例えばソフトウェアプロ
グラム)により実現されると共に、システム100内のプロセッサにより実行さ
れる。
するための何らかのコンピュータにより制御されたグラフィックシステムを含ん
でいる。コンピュータグラフィックシステム100は、このコンピュータシステ
ムの多数の構成部分間でデジタル情報を送信するためのバス101を含む。1ま
たは複数のプロセッサ102は、情報を処理するためにバス101に接続されて
いる。その情報がどのように処理されるべきについての指示に従った情報が、第
容量蓄積装置107,読み出し専用メモリ106,メインメモリ104,および
スタティックランダムアクセスメモリ(SRAM)103より構成される階層的
メモリシステム内に蓄積されている。大容量蓄積装置107は、大容量のデジタ
ルデータを蓄積するために用いられている。大容量蓄積装置107は、1または
複数のハードディスク装置、フロッピディスク装置、光ディスクドライブ、テー
プドライブ、CD−ROMドライブまたは、データをデジタル的に格納するため
の媒体を有する他のタイプの多数の蓄積装置より構成しても良い。読み出し専用
メモリ(ROM)106は、例えばマイクロプロセッサに対する指示のような恒
久的な基礎を有するデジタルデータを蓄積するために用いられている。メインメ
モリ104は中間基礎を有するデジタルデータを蓄積するために用いられている
。メインメモリ104はダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)であ
っても良い。グラフィックサブシステム111は、コンピュータグラフィックシ
ステム100内に含まれ得るオプションである。プロセッサ102は、グラフィ
ックサブシステム111に例えば描画コマンド、座標頂点データ、および対象の
幾何学的位置、色、テクスチャ、陰、および他の表面的なパラメータをに関連す
るグラフィックデータを供給している。対象データは、グラフィックサブシステ
ム111によって、以下の4つのパイプライン化された段階、幾何学的サブシス
テム131,走査変換サブシステム132,ラスタサブシステム133,および
ディスプレイサブシステム134内で処理されている。幾何学的サブシステム1
31は、プロセッサ102からのグラフィックデータをスクリーン座標システム
へと変換する。表示される対象に対して深さを与えるような投影や変換プロセス
を行なうことは、幾何学的さ部システムの機能である。幾何学的サブシステム1
31によって供給される、結果として生じるプリミティブ(点、線分、多角形、
多面体等)は、その後走査変換サブシステム132に供給される。これらのプリ
ミティブに基づく画素データをその後生成することは走査変換サブシステム13
2機能である。この走査変換サブシステム132は、直線を内挿する内挿機能を
行なっているので、中間各値は幾何学的なサブシステムによって個別的かつ分離
的に演算される必要がなくなる。次に、画素データは、ラスタサブシステム13
3に送られ、ここでZ−バッファリング、混合、テクスチャ化、平滑化等の機能
が行なわれる。結果として生じる画素値は、フレームバッファ109に引き続い
て蓄積され、Z値はZバッファ110内に蓄積される。ディスプレイサブシステ
ム134は、フレームバッファ109を読んで表示モニタ121上に画像を表示
する。
れていても良い。例えば、アルファ数値化されたキーボード122が、コマンド
や他の情報をプロセッサ102に入力させるために用いられている。他のタイプ
のユーザ入力装置は、コンピュータスクリーン上に可動のカーソルを位置決めし
て対象を選択するために用いられる(マウス、トラックボール、ジョイスティッ
ク、等の)カーソル制御装置123である。バス101に接続される可能性のあ
る他の装置は、データまたは他の情報を実体のある(形のある)媒体上に印刷す
る(例えば、レーザプリンタ等の)ハードコピー装置124である。さらに、マ
ルチメディアの可能性を提供するため、音声の録音や映像のオプションとしての
音声装置125をコンピュータグラフィックスシステムに接続することも可能で
ある。
を示すコンピュータグラフィックシステム100内で行なわれる。3Dグラフィ
ックコンピュータシステム内で現実的に画像を表現することは、表面のモデル化
を必要としている。共有表面モデル化方法は、多角形のメッシュ技術である。多
角形のメッシュは、各エッジが最大でも2つの多角形によって共有されるように
接続された複数のエッジ、複数の頂点および複数の多角形を収集したものである
。エッジは2つの頂点を結び、多角形は複数のエッジの閉鎖された連続である。
エッジは2つの隣接する多角形によって共有され得るし、頂点は少なくとも2つ
のエッジによって共有される。各頂点は、3次元空間内でX,YおよびZの座標
を有する。多角形の数学的な説明は、プリミティブとして引用されている。多角
形の収集は、接続性や属性情報、モデル、対象と共に、その全体について行なわ
れる。表面に近似するための多角形メッシュはこの技術分野においては良く知ら
れていることは正しく評価されるべきである。
際しての幾つかのステップのうちの1つである。図2は、コンピュータグラフィ
ックシステム100におけるパイプラインまたはプロセス200を表示する3次
元グラフィック画像のブロック図を示している。この表示のプロセスは上述した
コンピュータグラフィックシステム100において実行されている。幾何学変換
ステージ201は、種々のグラフィックプリミティブを用いる対象をモデル化す
る。そして、点灯ステージ202は、前記プリミティブに対して点灯状態を付与
する。切り取り(クリッピング)ステージは、ある領域内に存在するプリミティ
ブの部分を決定する。多角形部分は、多角形軌跡化ステージ204で生成され、
小部分動作ステージ205へと進む。部分は、例えば多角形などのグラフィック
プリミティブにより覆われる画素の小部分である。画素は有限の面積を有し、四
角形状を有するものと考えられている。画素に従属するそれぞれの小部分は、画
素の全ての色に対するその色に貢献する。この貢献はそれぞれの部分の面積に依
存している。画素の色はこの画素内の全ての小部分の色の重み付けされた平均値
である。小部分の面積が重みとして用いられる。本発明に係るアンチエイリアシ
ング(平滑化)プロセスは、解釈(レンダリング)プロセス200の小部分動作
ステージ205で適用される。アンチエイリアシング(平滑化)プロセスを適用
した後、小部分は引き続く表示のためにフレームバッファステージ206におけ
るフレームバッファに提供される。
深さ(例えば、Z値)、面積、ステンシル(原紙)、および透明性またはアルフ
ァ値などの小部分を説明する多数の特性を計算する。具体的には、軌跡化(ラス
タライゼーション)ステージ204は、画素の面積ではなく画素の中心における
特性を計算している。アルファ値は、透明性またはその反対の不透明性を表現し
ている。このアルファ値は、具体的には完全に透明である0と、完全に不透明で
ある1.0との間で設定される。
ジ―coverage―)アルファ値を生成するための複数のアルファ値を実際に用いて
いる。本発明によれば、複数のアルファサンプル(標本)点が画素内で生成され
る。これらのサンプル点は、画素内における複数、具体的には4ないし16のサ
ブサンプル(副標本)またはスーパーサンプル(超標本)点の位置を特に見つけ
ることによって生成されている。これらのサブサンプル点は、それらが画素に等
しい面積をカバーする(覆う)ような方法によって分散されているのが好ましい
。ここで、「スーパーサンプル」および「サブサンプル」はともに各々の画素に
ついての複数のサンプルのことを言い、これらの中で交換可能に用いられるもの
であることは注意すべきである。
サンプルに基づいて、1つの画素の範囲アルファ値が、まず多数のサブサンプル
を決定することによって計算され得るものであり、これら多数のサブサンプルの
アルファ値は所定のアルファしきい値を超えている。そして、この画素に関する
範囲アルファマスク値は、この画素内のサブサンプルの合計数によって、アルフ
ァしきい値を上回る多数のサブサンプルを分割することによって計算され得るも
のである。そして、この範囲アルファ値は、たくさんの公知の混合方法によって
テクスチャ化された画像をアンチエイリアス(平滑化)するためのカラー値を混
合するために用いられ得るものである。
チャエッジをアンチエイリアシングするステップのフローチャート300を示し
ている。テクスチャマップまたはテクスチャマップを生成する手順は、コンピュ
ータグラフィックスシステム100のメモリユニット内にまず蓄積される。テク
スチャマップ内の各テクセルは、カラー値と同様に不透明性をも表現するアルフ
ァ値を含んでいる。ステップ302において、本発明は、グラフィックプリミテ
ィブ内で複数の画素を生成するために、好ましくは多角形からなるグラフィック
プリミティブに関するテクスチャまたはテクスチャの部分をマップしている。生
成された画素の各々は、テクスチャアルファ値によって特徴付けられる。例えば
多角形のようなグラフィックプリミティブ上にテクスチャをマッピングすること
は、良く知られた技術である。本質的には、テクスチャマッピングは、複数の座
標にしたがって例えばR(赤)、G(緑)、B(青)およびアルファ値のような
画素におけるテクスチャサンプルを生成するために、グラフィックプリミティブ
の軌跡化(ラスタライゼーション)とテクスチャのフィルタリングとを含んでい
るものである。
ここで、Nは1よりも大きい整数である。好ましくは、N×N画素は隣接する矩
形で格子状の複数の画素である。本発明の1つの実施形態においては、N×Nの
画素の格子内の各画素のための連続する計算は、同時にかつ並列に行なわれてい
る。すなわち、N×N画素のブロック内の2N画素は、論理的には同時に描かれ
ている。ステップ306において、副標本(サブサンプル)点のセットは、N×
N画素のブロック内における各画素について生成されている。
における各副標本点に関するアルファ値を計算している。1つの実施形態におい
て、N×N格子の内側の部分において位置決めされた副標本(サブサンプル)ア
ルファ値は、超標本(スーパーサンプル)と画素との座標を用いるN×N画素間
で内挿することによって得られる。他の実施形態においては、N×N格子の外側
の部分で描かれる副標本アルファ値が外挿法によって得られる。
ルファ値は、その後、N×N画素のブロックの範囲内の画素の各々でのアンチエ
イリアス(平滑化)された画素を生成するために用いられる。特に、スーパーサ
ンプルアルファ値は、スーパーサンプルが不透明であるか否かを決定するための
特定のアルファしきい値によってしきい値処理される。このことは、画素値毎の
従来の範囲マスクを引き起こしている。画素値毎の範囲マスクは、その後、設定
された多数のサブサンプル範囲ビットによって混合される。処理されるべき必要
のあるプリミティブに含まれる画素がより多いものとするならば、プロセス30
0はステップ312および314で示されているようにアンチエイリアス(平滑
化)するためのN×N画素の他のブロックを選択することによって動作が続けら
れる。
めの例示的なサブサンプル点パターンを示している。2×2画素のブロック40
0は、4つの連続する画素401,402,403および404により構成され
ており、四角い形状を形成している。(x、y)座標は、この四角い形状に割り
当てられ得る。本発明の1つの実施形態において、四角内の画素401から40
4のそれぞれは、四角の左上の角の原点(0,0)405を備える(x、y)座
標によって説明される。各画素の長さおよび幅は、x方向またはy方向の何れか
で1である。中心では、画素401,402,403および409が、それぞれ
アルファ値A1 406,A2 407,A3 408,A4 409によって
特徴付けられる。
の画素により関連付けられ:画素401のパターンはサブサンプル点410,4
11,412,413を含み;画素402のパターンはサブサンプル点414,
415,416,417を含み;画素403のパターンはサブサンプル点418
,419,420,421を含み;画素409のパターンはサブサンプル点42
2,423,424,425を含んでいる。本発明が図3のサブサンプルパター
ンによって示され、本発明が個別のサンプル点分散に依存しないばかりでなく画
素についてのサンプル点の特定の数にも依存しておらず、サブサンプル点の他の
パターンや数により等しく機能することは注目すべきことである。サブサンプル
点は、特に、1よりも大きい何れかの数であるべきである。最も大きな目的とし
ては、画素内のサブサンプル点の数は、4から16の範囲を持ち得るものである
。
提供している。サンプル点マスクを生成する種々の装置や方法は、この技術分野
においては公知のものであり、例えば、この明細書において先行技術に組み入れ
られるアケリー(Akeley)に与えられた米国特許第5,369,739号の「グ
ラフィック・ディスプレイ・システムにおけるポイント・サンプル・マスクの生
成装置および方法」の公報に開示されている。
わち、不透明)値は、アルファ値「1」とアルファ値「0」の数をマッピングす
ることに基づいて各々の画素について生成されている。これら4つのテクスチャ
アルファ値の収集は、その四角内の各画素についてのフィルタされかつサンプル
されたテクスチャアルファ値を生じさせる。例えば、プリミティブをラスタリン
グ(軌跡化)したり、テクスチャをグラフィックプリミティブへとマッピングす
ることによってテクスチャアルファ値「1」や「0」の最初のセットをフィルタ
リングしたりすることは、アルファ値A1 406の.7、A2 407の.5、
A3 408の.3、A4 409の.2を生じさせている。これらのアルファ値
A1 406、A2 407、A3 408、A4 409は、2×2画素のブロッ
ク400の(x、y)座標空間から直交的に上方に投影される矢印のように描写
することができる。
の.7、A2 407の.5、A3 408の.3、A4 409の.2を直交的
な投影によって定義される面502の3次元の図を示している。本発明は例示的
な副標本点410から425の各々における付加的にサブサンプルされたアルフ
ァ値生成するために、アルファ値A1 406、A2 407、A3 408およ
びA4 409を実際に用いている。特に、副標本点410から425における
アルファ値は、内挿法または外挿法によって計算されている。サブサンプルアル
ファ値の内挿または外挿は、画素がその中に存在しているグラフィックプリミテ
ィブ(例えば、多角形)が直線的な表面をであることから可能となる。したがっ
て、副標本化点のそれぞれのアルファ値は、3次元の連続する表面上の複数の点
として処理され得るものである。このように、画素401から404におけるア
ルファ値A1 406、A2 407、A3 408およびA4 409が与えられ
ることによって、如何なるサブサンプル点におけるアルファ値が内挿法または外
挿法の手法の何れかを介して生成され得るものである。本発明においては、内挿
法は既知の値を有する複数の点の間の点の値を決定することを意味し、外挿法は
複数の点の既知の値を延長させたり投影させたりすることにより、ある点の値を
予想することを意味している。
ための2×2画素のブロック600を示している。画素401から404は、関
連付けられるアルファ値と各画素の中心の座標とを有している。サブサンプル点
413におけるアルファ値は、バイリニア内挿法によって生成されている。まず
このバイリニア内挿法は、2つの中間サンプル点602と604におけるアルフ
ァ値を決定する。中間サンプル点602におけるアルファ値は、A1 406と
A3 408により関連付けられた点の間で線形的に内挿されて求められる。同
様に、中間サンプル点604におけるアルファ値は、A2 407とA4 409
により関連付けられた点の間で線形的に内挿されて求められる。そして、サブサ
ンプル点413におけるアルファ値は、中間点602と604の座標とアルファ
値との間で線形的に内挿されて求められる。
定され得る。まず、1対の中間サンプル点606と608のアルファ値が計算さ
れる。この中間サンプル点606におけるアルファ値は、点A1 406と点A
3 408とのアルファ値を投影させることによって線形的に外挿されて求めら
れる。同様に、中間サンプル点608におけるアルファ値は、点A2 407と
点A4 409とのアルファ値を延長させることによって線形的に外挿されて求
められる。そして、サブサンプル点421におけるアルファ値は、中間点606
と608のアルファ値と座標との間で線形的に内挿されて求められる。図6に示
されるバイリニア内挿法および外挿法の技術は、この技術分野においては公知の
ものである。本発明は、Nが2よりも大きいときのN×N画素のブロックを用い
ることによっても行なわれ得るものであることは理解されるべきである。例えば
、3×3画素のブロックは、従来の正方形の内挿法技術を用いることができるし
、4×4画素のブロックは、従前の正方形の内挿法の技術を適用することができ
る。この技術分野におけるこれらの熟練者達は、N×N画素のブロック内の他の
全てのサブサンプル点についてのアルファ値が複数の画素のアルファ値から同様
にして内挿または外挿され得ることをさらに認識できるであろう。
って、この発明は場所的な長所を提供する。すなわち、ある画素が描かれている
のにつれて、そのアルファ値が処理される。最初のテクスチャ画像にアクセスし
てテクスチャデータをバイリニアまたはトリリニア(tri-linear)またはフィル
タリングしたりすることを従来の新しいテクスチャサンプルを生成する方法とは
違って、本発明は、Nが1よりも大きい整数であるN×N画素の1つの線形の結
合を必要とするだけで、1つ新たなスーパーサンプル(サブサンプル)点を生成
している。その上、スーパーサンプルされたテクセルを外挿して生成していた従
来の方法と異なって、本発明はアルファ値のみを内挿して求めている。このよう
にして、本発明に係るアンチエイリアシング(平滑化)方法は、従来の方法より
もより少ないデータ処理を必要とするだけで済むと共に、これによりさらに多く
の効果を奏する。
や蓄積動作は、詳細には性能面での重要な経路となる。これは、算術的および論
理的な動作よりもロードする(負荷を掛ける)動作や蓄積する動作を行なうこと
には通常より多くの時間が求められているからである。従来の高解像度のテクス
チャは例えばよりたくさんのテクセルを生成したり蓄積したりしている。これに
対して、本発明は付加的なテクセルを生成していない。その代わりに、本発明は
サブサンプル点において画素が描かれているようにアルファ値を生成している。
このように本発明におけるこの同時処理は、元々のテクスチャ画像データへのア
クセスまたは手順が最小に保持されているので、動作をロードしたり蓄積したり
するのに消費する時間を最少化することができる。したがって、本発明はコンピ
ュータシステムの全ての性能を低コストへと改善することができる。
グ(平滑化)は、上述されたとおりである。本発明が個々の実施形態について説
明されているとはいえ、本発明がこれらの実施形態によって限定されるようには
解釈されるべきではないし、むしろ上述した特許請求の範囲に従って解釈される
べきであることは正しく認識されるべきことである。
テムレベルブロック図である。
図である。
るステップを示すフローチャートである。
本化点パターンを示す説明図である。
を示す説明図である。
ブロックを示す説明図である。
Claims (19)
- 【請求項1】 コンピュータシステムの内部で複数の端縁部を有する反疑似ライン化されたテ
クスチャ画像を生成する方法であって、 a)各テクスチャ・アルファ値が不透明さを表示する複数のテクスチャ・アル
ファ値や画素に対応するテクスチャ・アルファ値を含む複数の画素を生成するた
めにグラフィックプリミティブ上に複数のテクスチャをマッピングするステップ
と、を備えることを特徴とする方法 - 【請求項2】 b)前記グラフィックプリミティブの範囲内にN×N画素のブロックを選択す
るステップと、 c)N×N画素のブロックの各画素の範囲内で副標本化点のセットを生成する
ステップと、 d)N×N画素に基づいて副標本化点のセットの範囲内における各副標本化点
についてのアルファ値を計算するステップと、 e)副標本化点のセットのために計算された前記アルファ値に基づいてN×N
画素のブロックの範囲内で各画素について反疑似ライン化された画素を生成する
ステップと、 を備える請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 前記テクスチャマッピングステップa)は、さらに、 グラフィックプリミティブをラスター(所定の軌跡)化するステップと、 前記グラフィックプリミティブの範囲内の複数のテクスチャ・アルファ値を生
成するステップと、 を備える請求項1または請求項2に記載の方法。 - 【請求項4】 反疑似ライン化された画素を生成するステップe)は、さらに、 N×N画素のブロック内の各画素のためのコンバージマスクを決定するステッ
プと、 N×N画素のブロック内の各画素のための反疑似ライン化された画素値を生成
するために、前記コンバージマスクを混合するステップと、 を備える請求項2に記載の方法。 - 【請求項5】 各副標本化点のための前記アルファ値は、座標値と、N×N画素のテクスチャ
・アルファ値から内挿されている請求項2に記載の方法。 - 【請求項6】 前記テクスチャは、各テクセル(texel)がR,G,Bおよび不透明さを表す
アルファ値を含む複数のテクセルにより構成されている請求項1に記載の方法。 - 【請求項7】 コンピュータシステムの内部で複数の端縁部を有する反疑似ライン化されたテ
クスチャ画像を生成する方法であって、 a)グラフィックプリミティブのための複数の画素座標を生成するために前記
グラフィックプリミティブをラスター(所定の軌跡)化するステップと、 b)各テクスチャ・アルファ値が不透明さを表示する前記グラフィックプリミ
ティブの範囲内の複数のテクスチャ・アルファ値や画素に対応するテクスチャ・
アルファ値を生成するステップと、 c)N×N画素のブロックを選択するステップと、 d)画素座標のにより特徴付けられる副標本化点であって、前記N×N画素の
ブロックの各画素の範囲内で複数の副標本化点を生成するステップと、 e)前記N×N画素に基づいて各副標本化点のためのアルファ値を内挿するス
テップと、 f)前記N×N画素ブロック内の各画素のためのコンバージマスクを決定する
ステップと、 g)反疑似ライン化された画素値を生成するために、前記コンバージマスクを
混合するステップと、 を備える方法。 - 【請求項8】 前記グラフィックプリミティブの範囲内の全ての画素が繰り出されるまで、N
×N画素の他のブロックに関して、前記ステップa)ないしg)を繰り返すステ
ップを更に備える請求項7に記載の方法。 - 【請求項9】 前記副標本化点に関する前記アルファ値は、N×N画素の座標値とテクスチャ
・アルファ値とから計算されている請求項1または請求項7に記載の方法。 - 【請求項10】 前記複数の副標本に関するアルファ値は、内挿法により計算されている請求項
1または請求項9に記載の方法。 - 【請求項11】 前記複数の副標本に関するアルファ値は、外挿法により計算されている請求項
1または請求項9に記載の方法。 - 【請求項12】 前記コンバージマスクは、アルファしきい値テストを適用することにより決定
されている請求項3または請求項7に記載の方法。 - 【請求項13】 前記グラフィックプリミティブは多角形である請求項1または請求項7に記載
の方法。 - 【請求項14】 前記多角形は、三角形である請求項13に記載の方法。
- 【請求項15】 前記複数のテクスチャ・アルファ値は、各テクセルが不透明さを表示するR,
G,Bおよびアルファ値より構成されるテクセルから生成されている請求項1ま
たは請求項7に記載の方法。 - 【請求項16】 Nは2である請求項7に記載の方法。
- 【請求項17】 前記複数の副標本のための前記アルファ値は、バイリニア内挿法により計算さ
れている請求項10または請求項16に記載の方法。 - 【請求項18】 前記複数の副標本のための前記アルファ値は、バイリニア外挿法により計算さ
れている請求項10または請求項16に記載の方法。 - 【請求項19】 Nは2である請求項2に記載の方法。
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