JP2003535409A - コンピュータグラフィックス画像の計算方法及び装置 - Google Patents
コンピュータグラフィックス画像の計算方法及び装置Info
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- Theoretical Computer Science (AREA)
- Image Generation (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
画像における可視の多角形である。多角形の視覚効果を計算するために第１のアルゴリズム又は第２のアルゴリズムの選択が行われる。第１のアルゴリズムは、多角形の更新値を計算し、該更新値を用いてピクセル値を連続的に更新することにより多角形において空間的に連続するピクセルのピクセル値を計算する。第２のアルゴリズムは、多角形の各ピクセルのピクセル値を更新せずにそれぞれ計算し、多角形のサイズが閾値を超える場合は第１のアルゴリズムが選択され、該サイズが閾値を超えない場合は第２のアルゴリズムが選択される。
Description
【０００１】
本発明は、画像における可視の少なくとも一つの多角形により記述されたコン
ピュータグラフィックスモデルから画像を計算する方法に関する。
ピュータグラフィックスモデルから画像を計算する方法に関する。
【０００２】
公知のコンピュータグラフィックスモデルでは、オブジェクトのレンダリング
には多角形（通常は三角形）とその視覚的特性を処理することが必要になる。各
多角形は、画像の複数のピクセルを被覆する。画像の計算には、どのピクセルが
多角形に被覆されているかを判別し、多角形の視覚的特性からピクセルの視覚的
特性を判別することが必要になる。
には多角形（通常は三角形）とその視覚的特性を処理することが必要になる。各
多角形は、画像の複数のピクセルを被覆する。画像の計算には、どのピクセルが
多角形に被覆されているかを判別し、多角形の視覚的特性からピクセルの視覚的
特性を判別することが必要になる。
【０００３】
ピクセルベースのアルゴリズムは、この計算を実行する概念上最も簡単な方法
である。ピクセルベースのアルゴリズムでは、各ピクセルの視覚的特性の計算を
他のピクセルとは独立して計算する。このようなピクセルベースのアルゴリズム
の例では、多角形は、辺のパラメータ及びその視覚的外観を多角形の位置の関数
として表すパラメータ化関数によって記述される。この例では、多角形の異なる
辺に対する各ピクセルの位置（例えば、左／右）の測定値を計算してそのピクセ
ルが多角形の内側にあるか又は外側にあるかを判別する。視覚的特性の計算には
、例えば多角形に対する基準フレームで表したピクセルの座標の計算やピクセル
位置でのパラメータ化関数の値の計算が含まれる。
である。ピクセルベースのアルゴリズムでは、各ピクセルの視覚的特性の計算を
他のピクセルとは独立して計算する。このようなピクセルベースのアルゴリズム
の例では、多角形は、辺のパラメータ及びその視覚的外観を多角形の位置の関数
として表すパラメータ化関数によって記述される。この例では、多角形の異なる
辺に対する各ピクセルの位置（例えば、左／右）の測定値を計算してそのピクセ
ルが多角形の内側にあるか又は外側にあるかを判別する。視覚的特性の計算には
、例えば多角形に対する基準フレームで表したピクセルの座標の計算やピクセル
位置でのパラメータ化関数の値の計算が含まれる。
【０００４】
このようなピクセルベースのアルゴリズムは、かなりの量の計算量を要する。
例えば、ピクセルの辺に対する位置の決定には、各辺に対して少なくとも１回の
乗算を要する。
例えば、ピクセルの辺に対する位置の決定には、各辺に対して少なくとも１回の
乗算を要する。
【０００５】
増分アルゴリズムは、必要な計算量を減少させることができる。増分アルゴリ
ズムでは、計算の大部分を空間的に隣接する一連のピクセルに共通して１回実行
すればよい。各ピクセルに対しては、比較的量の少ない増分計算しか必要としな
い。例えば、ピクセルが多角形内にあるかどうかの判別を行う場合、隣接するピ
クセルの対応する測定値に増分を加算することによって、辺に対する位置の測定
値を計算することができる。このように計算結果を再使用することで、隣接する
ピクセルを連続的に処理する。同様に、隣接するピクセルの計算結果から視覚的
特性を増分的に計算することができる。
ズムでは、計算の大部分を空間的に隣接する一連のピクセルに共通して１回実行
すればよい。各ピクセルに対しては、比較的量の少ない増分計算しか必要としな
い。例えば、ピクセルが多角形内にあるかどうかの判別を行う場合、隣接するピ
クセルの対応する測定値に増分を加算することによって、辺に対する位置の測定
値を計算することができる。このように計算結果を再使用することで、隣接する
ピクセルを連続的に処理する。同様に、隣接するピクセルの計算結果から視覚的
特性を増分的に計算することができる。
【０００６】
増分アルゴリズムはピクセルベースのアルゴリズムよりも複雑である。増分ア
ルゴリズムには、ピクセルの実際の計算以外に増分計算のパラメータのセットア
ップが必要となる。例えばＰＣ（パーソナルコンピュータ）などの実際のコンピ
ュータグラフィックスシステムでは、増分アルゴリズムの増分部分を実行するた
めに専用ハードウェアが設けられ、専用ハードウェアによる特定の多角形に対す
る増分をスタートさせるためのセットアップパラメータを計算するために多目的
プロセッサを使用する。多目的プロセッサは、専用ハードウェアによる先行多角
形の各ピクセルの特性の増分計算と並行して、多角形のセットアップパラメータ
を計算することができる。従って、非常に有効なコンピュータグラフィックスの
処理を実現できる。
ルゴリズムには、ピクセルの実際の計算以外に増分計算のパラメータのセットア
ップが必要となる。例えばＰＣ（パーソナルコンピュータ）などの実際のコンピ
ュータグラフィックスシステムでは、増分アルゴリズムの増分部分を実行するた
めに専用ハードウェアが設けられ、専用ハードウェアによる特定の多角形に対す
る増分をスタートさせるためのセットアップパラメータを計算するために多目的
プロセッサを使用する。多目的プロセッサは、専用ハードウェアによる先行多角
形の各ピクセルの特性の増分計算と並行して、多角形のセットアップパラメータ
を計算することができる。従って、非常に有効なコンピュータグラフィックスの
処理を実現できる。
【０００７】
しかし、コンピュータグラフィックスに必要な計算量を減少させる要求が依然
として存在する。例えば、米国特許第５，９７７，９８３号は、画質のロスを最
小にするアルゴリズムを用いて、画質を犠牲にして計算量を減少させることを提
案している。この開示は、ピクセル座標の多角形の面上の座標への透視変換を要
するテクスチャマッピングを対象とする。透視変換は多量の計算（典型的には除
算を含む）を要するが、透視変換を省くと得られる画像が変形する。この変形は
多角形が小さければ小さい。米国特許第５，９７７，９８３号によると、閾値よ
り小さいサイズの多角形の場合に透視変換を省く。従って、小さな多角形にしか
適用しないため、変形を最小にできる。閾値を相互作用可能に選択するため、計
算の手間と画質との妥協点を調節することができる。
として存在する。例えば、米国特許第５，９７７，９８３号は、画質のロスを最
小にするアルゴリズムを用いて、画質を犠牲にして計算量を減少させることを提
案している。この開示は、ピクセル座標の多角形の面上の座標への透視変換を要
するテクスチャマッピングを対象とする。透視変換は多量の計算（典型的には除
算を含む）を要するが、透視変換を省くと得られる画像が変形する。この変形は
多角形が小さければ小さい。米国特許第５，９７７，９８３号によると、閾値よ
り小さいサイズの多角形の場合に透視変換を省く。従って、小さな多角形にしか
適用しないため、変形を最小にできる。閾値を相互作用可能に選択するため、計
算の手間と画質との妥協点を調節することができる。
【０００８】
本発明の目的は、特に、コンピュータグラフィックスに必要な計算量を画質と
無関係に減少させることである。
無関係に減少させることである。
【０００９】
本発明の方法は、請求項１で説明されている。本発明によると、小さな多角形
はピクセルベースのアルゴリズムで処理され、大きな多角形は増分アルゴリズム
で処理される。従って、ピクセル値を更新するアルゴリズムで使用する更新値を
初期化する計算上のオーバヘッドを、ピクセルの数が少ないためにピクセル当た
りの計算量の減少がこのオーバヘッドに関係しない小さい多角形の場合に防ぐこ
とができる。このとき、増分アルゴリズムを使用した場合は、空間的に隣接する
ピクセルに対応するピクセル値から増分的に計算されるピクセル値を、隣接する
ピクセルの対応するピクセル値を更新せずに各々計算することができる。多角形
が大きくて増分アルゴリズムのほうが利得を生じると予測された場合にだけ、増
分アルゴリズムを使用する。
はピクセルベースのアルゴリズムで処理され、大きな多角形は増分アルゴリズム
で処理される。従って、ピクセル値を更新するアルゴリズムで使用する更新値を
初期化する計算上のオーバヘッドを、ピクセルの数が少ないためにピクセル当た
りの計算量の減少がこのオーバヘッドに関係しない小さい多角形の場合に防ぐこ
とができる。このとき、増分アルゴリズムを使用した場合は、空間的に隣接する
ピクセルに対応するピクセル値から増分的に計算されるピクセル値を、隣接する
ピクセルの対応するピクセル値を更新せずに各々計算することができる。多角形
が大きくて増分アルゴリズムのほうが利得を生じると予測された場合にだけ、増
分アルゴリズムを使用する。
【００１０】
本発明の実施の形態では、増分アルゴリズムとピクセルベースのアルゴリズム
とを互いに異なる第１のプロセッサ及び第２のプロセッサを用いて実行するため
、これらのアルゴリズムを並行して実行できる。ピクセルベースのアルゴリズム
を実行する第２の処理回路もまた、多角形が増分アルゴリズムを使用する程度に
充分大きいかどうかを判別し、第１の処理回路のセットアップを計算して増分ア
ルゴリズムを実行するのが好ましい。通常、第１の処理回路は非常に速いため、
処理時間は、多角形が大きくなければ第２の処理回路に主に依存する。
とを互いに異なる第１のプロセッサ及び第２のプロセッサを用いて実行するため
、これらのアルゴリズムを並行して実行できる。ピクセルベースのアルゴリズム
を実行する第２の処理回路もまた、多角形が増分アルゴリズムを使用する程度に
充分大きいかどうかを判別し、第１の処理回路のセットアップを計算して増分ア
ルゴリズムを実行するのが好ましい。通常、第１の処理回路は非常に速いため、
処理時間は、多角形が大きくなければ第２の処理回路に主に依存する。
【００１１】
増分アルゴリズムのセットアップが多角形の総てのピクセルのピクセルベース
の計算よりも手間を要する場合、第１の処理回路はピクセルベースのアルゴリズ
ムを選択する（即ち、走査線ベースのアルゴリズムで各ピクセルを計算するのに
必要な時間は、この場合無視される）。
の計算よりも手間を要する場合、第１の処理回路はピクセルベースのアルゴリズ
ムを選択する（即ち、走査線ベースのアルゴリズムで各ピクセルを計算するのに
必要な時間は、この場合無視される）。
【００１２】
ピクセルベースのアルゴリズムを実行する処理回路が適切にプログラムされた
プログラマブルプロセッサであり、走査線ベースのアルゴリズムを実行する処理
回路が増分アルゴリズムを実行する専用プロセッサであることが好ましい。
プログラマブルプロセッサであり、走査線ベースのアルゴリズムを実行する処理
回路が増分アルゴリズムを実行する専用プロセッサであることが好ましい。
【００１３】
本発明のこれらの及び他の有益な態様を、図面を用いてより詳細に説明する。
【００１４】
図１は、多角形１０におけるピクセル（例えば、１４）の幾何学的配置を示す
。ピクセルは、ラスタ表示装置に表示する画像の一部である。ピクセルは、画像
の走査線１２ａ−ｃ上に配置される。多角形１０が画像に示されると、その多角
形は複数のピクセル（例えば、１４）を被覆する。画像を計算するコンピュータ
グラフィックスプログラムでは、どのピクセルが多角形に被覆されているかを計
算し、多角形のパラメータからこれらのピクセルの視覚的特性を計算する。
。ピクセルは、ラスタ表示装置に表示する画像の一部である。ピクセルは、画像
の走査線１２ａ−ｃ上に配置される。多角形１０が画像に示されると、その多角
形は複数のピクセル（例えば、１４）を被覆する。画像を計算するコンピュータ
グラフィックスプログラムでは、どのピクセルが多角形に被覆されているかを計
算し、多角形のパラメータからこれらのピクセルの視覚的特性を計算する。
【００１５】
この計算のために、ピクセルベースのアルゴリズム又は増分アルゴリズムを使
用することができる。
用することができる。
【００１６】
（基本的な概念を例示するためだけに本明細書中で用いる）このような計算の
単純な例は、ピクセルが多角形内にあるかを判別することである。複数の不等式
を満たすならば、そのピクセルは多角形内にある。 ａｘｉ ＊Ｘ＋ａｙｉ ＊Ｙ＜Ｃｉ ここで、Ｘ、Ｙはピクセルの座標値で、ａｘ、ａｙ（ｉ＝０，１，２）は多角形
１０の辺の傾きに依存し、Ｃはこれらの辺の位置に依存する。
単純な例は、ピクセルが多角形内にあるかを判別することである。複数の不等式
を満たすならば、そのピクセルは多角形内にある。 ａｘｉ ＊Ｘ＋ａｙｉ ＊Ｙ＜Ｃｉ ここで、Ｘ、Ｙはピクセルの座標値で、ａｘ、ａｙ（ｉ＝０，１，２）は多角形
１０の辺の傾きに依存し、Ｃはこれらの辺の位置に依存する。
【００１７】
ピクセルベースのアルゴリズムでは、例えば不等式で発生するピクセル座標値
を乗算することで、これらの不等式を各ピクセルに対して個別にテストする。
を乗算することで、これらの不等式を各ピクセルに対して個別にテストする。
【００１８】
増分アルゴリズムの場合、走査線１２ａ−ｃに沿ったピクセルが同じＹ座標で
、隣接するピクセルのＸ座標の差が一定である事実を用いる。従って、座標Ｘ、
Ｙのピクセルに対して以下の式が分かっている場合、 Ｓ＝ａｘｉ ＊Ｘ＋ａｙｉ ＊Ｙ 座標Ｘ＋ｈ，Ｙの隣接するピクセルのＳに対応するＳ’の値を以下の式から計算
することができる。 Ｓ’＝Ｓ＋ａｘｉ ＊ｈ 即ち、更新値に無関係に座標を加算することで、Ｓ’を計算することができる。
増分アルゴリズムは、最初に更新値を計算し各走査線の最初のピクセルに対して
Ｓ値を計算することで、この事実を用いている。続いて、１回毎に更新値を加算
して走査線１２ａ−ｃに沿ったピクセルのシーケンスに対してＳを連続して計算
する。従って、ピクセル当たり必要な計算量が減る。
、隣接するピクセルのＸ座標の差が一定である事実を用いる。従って、座標Ｘ、
Ｙのピクセルに対して以下の式が分かっている場合、 Ｓ＝ａｘｉ ＊Ｘ＋ａｙｉ ＊Ｙ 座標Ｘ＋ｈ，Ｙの隣接するピクセルのＳに対応するＳ’の値を以下の式から計算
することができる。 Ｓ’＝Ｓ＋ａｘｉ ＊ｈ 即ち、更新値に無関係に座標を加算することで、Ｓ’を計算することができる。
増分アルゴリズムは、最初に更新値を計算し各走査線の最初のピクセルに対して
Ｓ値を計算することで、この事実を用いている。続いて、１回毎に更新値を加算
して走査線１２ａ−ｃに沿ったピクセルのシーケンスに対してＳを連続して計算
する。従って、ピクセル当たり必要な計算量が減る。
【００１９】
図２は、増分アルゴリズムにおける、計算を実行するピクセルの数の関数の、
ピクセル毎に平均した計算量Ｗ（例えば、全計算時間を表す）のグラフ２０によ
る表示である。ピクセルの数が多い場合、この計算量は更新に必要な計算量に近
づく。ピクセルの数が少ない場合、走査線１２ａ−ｃに対して１回だけ実行すれ
ばよい、更新値を計算するのに必要な計算が依然として存在する。
ピクセル毎に平均した計算量Ｗ（例えば、全計算時間を表す）のグラフ２０によ
る表示である。ピクセルの数が多い場合、この計算量は更新に必要な計算量に近
づく。ピクセルの数が少ない場合、走査線１２ａ−ｃに対して１回だけ実行すれ
ばよい、更新値を計算するのに必要な計算が依然として存在する。
【００２０】
もちろん、この特定の増分アルゴリズムは単なる例であり、これを実際に使用
するというよりも例示の目的で示されている。例えば、多角形の位置依存シェー
ディング、反射率のテクスチャマッピング計算などのために他の増分アルゴリズ
ムを使用することができる。また、増分アルゴリズムの概念は、走査線毎に更新
値を計算する増分アルゴリズムに限定されるものではない。本発明は特に、多角
形当たり１回、即ち多角形に含まれる任意の走査線（２本以上の走査線でもよい
）に対して１回しか更新値を計算しないアルゴリズムも対象とする。
するというよりも例示の目的で示されている。例えば、多角形の位置依存シェー
ディング、反射率のテクスチャマッピング計算などのために他の増分アルゴリズ
ムを使用することができる。また、増分アルゴリズムの概念は、走査線毎に更新
値を計算する増分アルゴリズムに限定されるものではない。本発明は特に、多角
形当たり１回、即ち多角形に含まれる任意の走査線（２本以上の走査線でもよい
）に対して１回しか更新値を計算しないアルゴリズムも対象とする。
【００２１】
一般に、増分アルゴリズムでは、ピクセルのピクセル値を、隣接するピクセル
の対応するピクセル値を更新することにより得る。本明細書中で更新とは、（例
にあるような）加算又はより複雑な数値動作のいずれかにおけるピクセル値の計
算のオペランドとして、対応するピクセル値を用いることを意味する。ピクセル
値は、そのピクセルの位置での画像の実際の色値又は強度値であってもよいが、
例えばテクスチャマッピング座標などの、その色値又は強度値の計算で使用する
中間値であってもよい。更新以外に、増分アルゴリズムは更新値の初期計算も要
する。その結果、ピクセル当たり必要な計算量のピクセル数に対する依存は、図
２に示すグラフと性質上似ている。
の対応するピクセル値を更新することにより得る。本明細書中で更新とは、（例
にあるような）加算又はより複雑な数値動作のいずれかにおけるピクセル値の計
算のオペランドとして、対応するピクセル値を用いることを意味する。ピクセル
値は、そのピクセルの位置での画像の実際の色値又は強度値であってもよいが、
例えばテクスチャマッピング座標などの、その色値又は強度値の計算で使用する
中間値であってもよい。更新以外に、増分アルゴリズムは更新値の初期計算も要
する。その結果、ピクセル当たり必要な計算量のピクセル数に対する依存は、図
２に示すグラフと性質上似ている。
【００２２】
総ての増分アルゴリズムの代わりに、増分アルゴリズムでは更新することによ
り計算したピクセル値を、更新せずに計算する他のピクセルベースのアルゴリズ
ムもある。本明細書中で使用する「ピクセルベースのアルゴリズム」という用語
は、このピクセル値の計算を称するものとする。この用語は、このピクセル値以
外の他のパラメータを計算するピクセルベースのアルゴリズム部分が、これらの
他のパラメータを計算するのに増分アルゴリズムを使用する可能性を排除しない
。
り計算したピクセル値を、更新せずに計算する他のピクセルベースのアルゴリズ
ムもある。本明細書中で使用する「ピクセルベースのアルゴリズム」という用語
は、このピクセル値の計算を称するものとする。この用語は、このピクセル値以
外の他のパラメータを計算するピクセルベースのアルゴリズム部分が、これらの
他のパラメータを計算するのに増分アルゴリズムを使用する可能性を排除しない
。
【００２３】
ピクセルベースのアルゴリズムでは、ピクセル値を計算するには、ピクセル当
たり一定の計算量が必要になる。従って、図２のグラフで表すと、ピクセルベー
スのアルゴリズムのグラフは水平線になり、垂直方向の位置がピクセル当たりの
計算量に対応する。一般に、この計算量は増分アルゴリズムで更新を行うのに必
要な計算量よりもはるかに多い。従って、従来技術では一般に、増分アルゴリズ
ムの使用を好んでいた。しかしながら、ピクセルベースのアルゴリズムでは、更
新値の計算のためのオーバヘッドがない。そのため、少ない数のピクセルの計算
量は、増分アルゴリズムで必要な量よりも実際少なくなる。
たり一定の計算量が必要になる。従って、図２のグラフで表すと、ピクセルベー
スのアルゴリズムのグラフは水平線になり、垂直方向の位置がピクセル当たりの
計算量に対応する。一般に、この計算量は増分アルゴリズムで更新を行うのに必
要な計算量よりもはるかに多い。従って、従来技術では一般に、増分アルゴリズ
ムの使用を好んでいた。しかしながら、ピクセルベースのアルゴリズムでは、更
新値の計算のためのオーバヘッドがない。そのため、少ない数のピクセルの計算
量は、増分アルゴリズムで必要な量よりも実際少なくなる。
【００２４】
本発明は、ピクセル値を計算するために使用するアルゴリズムの選択を、処理
されている多角形のサイズに適合させることで上記の事実を利用する。多角形内
のピクセルの数が少なくてピクセルベースのアルゴリズムでピクセル値を計算す
る計算量（例えば、時間）が増分アルゴリズムで必要な計算量よりも少ないこと
が予測できる場合、ピクセルベースのアルゴリズムを使用する。そうでない場合
は増分アルゴリズムを使用する。実際、三角形の面積又は三角形の幅及び高さの
最大値と、増分アルゴリズム及びピクセルベースのアルゴリズムがほぼ同じ時間
量を要して求めた面積、幅又は高さを表す閾値とを比較することによって、アル
ゴリズムの選択を行うことができる。もちろん、このような大まかなアルゴリズ
ムの選択方法によって遅いアルゴリズムが選択されることもあるかもしれないが
、アルゴリズムの速度に著しい差がある場合は最も速いアルゴリズムを選択する
ため、それは僅かな効率のロスにしかならない。
されている多角形のサイズに適合させることで上記の事実を利用する。多角形内
のピクセルの数が少なくてピクセルベースのアルゴリズムでピクセル値を計算す
る計算量（例えば、時間）が増分アルゴリズムで必要な計算量よりも少ないこと
が予測できる場合、ピクセルベースのアルゴリズムを使用する。そうでない場合
は増分アルゴリズムを使用する。実際、三角形の面積又は三角形の幅及び高さの
最大値と、増分アルゴリズム及びピクセルベースのアルゴリズムがほぼ同じ時間
量を要して求めた面積、幅又は高さを表す閾値とを比較することによって、アル
ゴリズムの選択を行うことができる。もちろん、このような大まかなアルゴリズ
ムの選択方法によって遅いアルゴリズムが選択されることもあるかもしれないが
、アルゴリズムの速度に著しい差がある場合は最も速いアルゴリズムを選択する
ため、それは僅かな効率のロスにしかならない。
【００２５】
図３は、多角形を処理する本発明のコンピュータグラフィックスプログラムの
フローチャートである。第１ステップ３１では、多角形のサイズを閾値と比較す
る。このサイズが閾値を超えなければ、第２のステップ３２及び第３のステップ
３３を実行する。サイズが閾値を超えた場合は第４のステップ３４、第５のステ
ップ３５及び第６のステップ３６を実行する。
フローチャートである。第１ステップ３１では、多角形のサイズを閾値と比較す
る。このサイズが閾値を超えなければ、第２のステップ３２及び第３のステップ
３３を実行する。サイズが閾値を超えた場合は第４のステップ３４、第５のステ
ップ３５及び第６のステップ３６を実行する。
【００２６】
第１のステップ３１では、例えば多角形を取り囲むバウンディングボックスの
ＸとＹの大きさを計算し、比較においてこれらの大きさの積を多角形のサイズと
して用いることによって、多角形のサイズと閾値との比較を実行する。しかし、
もちろんこれは一例にすぎない。Ｘ及びＹの両方の大きさと閾値とを比較し、閾
値よりも小さい場合に第１及び第２のステップを実行することもできる。他の例
では、多角形によって被覆されるピクセルの数のカウントを比較におけるサイズ
として使用することもできる。
ＸとＹの大きさを計算し、比較においてこれらの大きさの積を多角形のサイズと
して用いることによって、多角形のサイズと閾値との比較を実行する。しかし、
もちろんこれは一例にすぎない。Ｘ及びＹの両方の大きさと閾値とを比較し、閾
値よりも小さい場合に第１及び第２のステップを実行することもできる。他の例
では、多角形によって被覆されるピクセルの数のカウントを比較におけるサイズ
として使用することもできる。
【００２７】
第２のステップ３２及び第３のステップ３３は、ピクセルベースのアルゴリズ
ムを表す。第２のステップでは、ピクセルのピクセル値をそれぞれ計算する。即
ち、他のピクセルの対応するピクセル値を用いずに計算する。第３のステップ３
３では、多角形内の総てのピクセルが処理されたかどうかを調べる。処理されて
いなければ、第２のステップ３２をそのピクセルに対して繰り返す。総てのピク
セルが処理されると、フローチャートは終了する。
ムを表す。第２のステップでは、ピクセルのピクセル値をそれぞれ計算する。即
ち、他のピクセルの対応するピクセル値を用いずに計算する。第３のステップ３
３では、多角形内の総てのピクセルが処理されたかどうかを調べる。処理されて
いなければ、第２のステップ３２をそのピクセルに対して繰り返す。総てのピク
セルが処理されると、フローチャートは終了する。
【００２８】
第４のステップ３４、第５のステップ３５及び第６のステップ３６は、増分ア
ルゴリズムを表す。第４のステップ３４では、増分アルゴリズムに必要な他のセ
ットアップパラメータ及び初期値（必要ならば、初期ピクセルのピクセル値を含
む）と共に、更新値を計算する。第５のステップ３５では、隣接するピクセルの
対応するピクセル値を更新することによって、ピクセル値を計算する。第６のス
テップ３６では、総てのピクセルを処理したかどうか調べる。処理していなけれ
ば、そのピクセルに対して第５のステップ３５を繰り返す。総てのピクセルを処
理したならば、アルゴリズムを終了する。
ルゴリズムを表す。第４のステップ３４では、増分アルゴリズムに必要な他のセ
ットアップパラメータ及び初期値（必要ならば、初期ピクセルのピクセル値を含
む）と共に、更新値を計算する。第５のステップ３５では、隣接するピクセルの
対応するピクセル値を更新することによって、ピクセル値を計算する。第６のス
テップ３６では、総てのピクセルを処理したかどうか調べる。処理していなけれ
ば、そのピクセルに対して第５のステップ３５を繰り返す。総てのピクセルを処
理したならば、アルゴリズムを終了する。
【００２９】
図４は、画像を計算する装置を示す。この装置は、プログラマブルプロセッサ
４０、専用増分プロセッサ４２、画像メモリユニット４６及びディスプレイユニ
ット４８を含む。プログラマブルプロセッサ４０は多角形のパラメータを受け取
る入力４４を有する（外部入力が示されているが、実際はプロセッサ４０におい
てプログラムを実行することによりパラメータを生成させてもよい）。プログラ
マブルプロセッサ４０は、専用増分プロセッサ４２及び画像メモリユニット４６
に連結する出力を有する。専用プロセッサ４２はまた、画像メモリ４６に連結す
る出力を有する。画像メモリユニット４６は、ディスプレイユニット４８に連結
する出力を有する。
４０、専用増分プロセッサ４２、画像メモリユニット４６及びディスプレイユニ
ット４８を含む。プログラマブルプロセッサ４０は多角形のパラメータを受け取
る入力４４を有する（外部入力が示されているが、実際はプロセッサ４０におい
てプログラムを実行することによりパラメータを生成させてもよい）。プログラ
マブルプロセッサ４０は、専用増分プロセッサ４２及び画像メモリユニット４６
に連結する出力を有する。専用プロセッサ４２はまた、画像メモリ４６に連結す
る出力を有する。画像メモリユニット４６は、ディスプレイユニット４８に連結
する出力を有する。
【００３０】
専用増分プロセッサ４２は、例えばテクスチャマッピング部又はグラフィック
スパイプライン部として、増分アルゴリズムの更新部を含むコンピュータグラフ
ィックス機能を実行するように特別に設計されている。専用プロセッサ４２は、
ピクセルを処理するためにセットアップパラメータと少なくとも一つの更新値を
必要とする。プログラマブルプロセッサ４０はセットアップパラメータ及び更新
値を計算し、この情報を専用プロセッサ４２に送り、この情報を用いて処理を開
始するように専用プロセッサ４２に信号を送る。専用プロセッサ４２は、処理し
たピクセルの結果を画像メモリユニット４６に書き込む。画像メモリユニット４
６はこれらの結果を周期的に読み取り、ディスプレイユニット（例えば、ＣＲＴ
又はＬＣＤ）に送って表示させる。
スパイプライン部として、増分アルゴリズムの更新部を含むコンピュータグラフ
ィックス機能を実行するように特別に設計されている。専用プロセッサ４２は、
ピクセルを処理するためにセットアップパラメータと少なくとも一つの更新値を
必要とする。プログラマブルプロセッサ４０はセットアップパラメータ及び更新
値を計算し、この情報を専用プロセッサ４２に送り、この情報を用いて処理を開
始するように専用プロセッサ４２に信号を送る。専用プロセッサ４２は、処理し
たピクセルの結果を画像メモリユニット４６に書き込む。画像メモリユニット４
６はこれらの結果を周期的に読み取り、ディスプレイユニット（例えば、ＣＲＴ
又はＬＣＤ）に送って表示させる。
【００３１】
プログラマブルプロセッサ４０は、処理する多角形のサイズを調べるように本
発明に従ってプログラムされる。サイズが閾値を超える場合、プログラマブルプ
ロセッサ４０は、専用プロセッサ４２に増分アルゴリズムを用いてピクセル値を
計算させるために、専用プロセッサでセットアップパラメータ及び更新値の計算
を始める。サイズが閾値を超えない場合、プログラマブルプロセッサ４２は、ピ
クセルベースのアルゴリズムを用いて多角形に被覆されるピクセルのピクセル値
を計算するため、更新値を計算しない分だけ計算時間を短縮させる。プログラマ
ブルプロセッサ４０は、この処理の結果を画像メモリユニット４６のメモリ位置
に書き込む。別の場合、このメモリ位置には専用プロセッサ４２によって生成さ
れた多角形のピクセルの結果が書き込まれる。
発明に従ってプログラムされる。サイズが閾値を超える場合、プログラマブルプ
ロセッサ４０は、専用プロセッサ４２に増分アルゴリズムを用いてピクセル値を
計算させるために、専用プロセッサでセットアップパラメータ及び更新値の計算
を始める。サイズが閾値を超えない場合、プログラマブルプロセッサ４２は、ピ
クセルベースのアルゴリズムを用いて多角形に被覆されるピクセルのピクセル値
を計算するため、更新値を計算しない分だけ計算時間を短縮させる。プログラマ
ブルプロセッサ４０は、この処理の結果を画像メモリユニット４６のメモリ位置
に書き込む。別の場合、このメモリ位置には専用プロセッサ４２によって生成さ
れた多角形のピクセルの結果が書き込まれる。
【００３２】
増分アルゴリズムのセットアップ計算に必要な時間と増分アルゴリズムにより
多角形のピクセル値を計算するのに必要な時間との合計が、専用プロセッサ４２
でピクセルベースのアルゴリズムを用いてピクセル値を計算するのに必要な時間
よりも長い場合、増分アルゴリズムの代わりにピクセルベースのアルゴリズムで
多角形を処理するように、閾値を選択する。閾値の設定の際、専用プロセッサ４
２がプログラマブルプロセッサ４０と並行して動作するかどうか、また、異なる
多角形の処理をパイプラインできるかどうかを考慮すべきである。例えば、パイ
プライン処理する場合、専用プロセッサ４２は処理が速く、小さな多角形に対す
る時間限界処理経路に関係しないため、小さな多角形の処理の合計時間が、プロ
グラマブルプロセッサ４０が必要とする時間にのみ依存するようにすればよい。
この場合、プログラマブルプロセッサにおけるピクセルベースの処理が、専用プ
ロセッサ４２の初期セットアップの準備に費やす時間と同じ時間となるサイズに
閾値を設定すべきである。
多角形のピクセル値を計算するのに必要な時間との合計が、専用プロセッサ４２
でピクセルベースのアルゴリズムを用いてピクセル値を計算するのに必要な時間
よりも長い場合、増分アルゴリズムの代わりにピクセルベースのアルゴリズムで
多角形を処理するように、閾値を選択する。閾値の設定の際、専用プロセッサ４
２がプログラマブルプロセッサ４０と並行して動作するかどうか、また、異なる
多角形の処理をパイプラインできるかどうかを考慮すべきである。例えば、パイ
プライン処理する場合、専用プロセッサ４２は処理が速く、小さな多角形に対す
る時間限界処理経路に関係しないため、小さな多角形の処理の合計時間が、プロ
グラマブルプロセッサ４０が必要とする時間にのみ依存するようにすればよい。
この場合、プログラマブルプロセッサにおけるピクセルベースの処理が、専用プ
ロセッサ４２の初期セットアップの準備に費やす時間と同じ時間となるサイズに
閾値を設定すべきである。
【図１】
多角形内の複数のピクセルの幾何学的配置を示す。
【図２】
多角形内のピクセルの数の関数である、増分アルゴリズムが必要とする計算量
を示す。
を示す。
【図３】
多角形を処理するプログラムのフローチャートを示す。
【図４】
多角形を処理する装置を示す。
Claims (3)
- 【請求項１】 画像における可視の少なくとも一つの多角形を記述するコンピュータグラフィ
ックスモデルから画像を計算する方法であって、多角形の視覚効果を計算するた
めの第１のアルゴリズム又は第２のアルゴリズムの選択を含む方法において、前
記第１のアルゴリズムが多角形の更新値を計算し、前記更新値を用いてピクセル
値を連続的に更新することにより多角形において空間的に連続するピクセルのピ
クセル値を計算し、前記第２のアルゴリズムが多角形内の各ピクセルの前記ピク
セル値を更新せずにそれぞれ計算し、前記第１のアルゴリズムは多角形のサイズ
が閾値を超えた場合に選択され、前記第２のアルゴリズムは前記サイズが閾値を
超えない場合に選択されることを特徴とする画像計算方法。 - 【請求項２】 第１の処理回路及び第２の処理回路を含む計算装置により実行される請求項１
に記載の方法であって、前記第１の処理回路の一回路は、前記第１のアルゴリズ
ムに従った更新の実行専用であり、前記第２の処理回路は、前記第１のアルゴリ
ズム又は前記第２のアルゴリズムを選択し、前記第２のアルゴリズムが選択され
た場合に前記第２のアルゴリズムを実行し、前記第１のアルゴリズムが選択され
た場合に更新値を計算して前記第１の処理回路をトリガするようにプログラムさ
れた汎用プロセッサであることを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 画像における可視の少なくとも一つの多角形により記述されたモデルから画像
を計算する装置であって、 更新値を用いてピクセル値を連続的に更新することにより、多角形において空
間的に連続するピクセルのピクセル値を計算する第１のアルゴリズムに従うピク
セル値の計算専用の第１の処理回路と、 多角形のサイズを閾値と比較するように構成された第２の処理回路であって、
前記サイズが閾値を超える場合は前記第１の処理回路をセットアップして前記ピ
クセル値における多角形の視覚効果を計算し、前記サイズが閾値を超えない場合
は空間的に隣接するピクセルのピクセル値を更新せずにそれぞれ計算する第２の
アルゴリズムに従ってピクセル値を計算する第２の処理回路と、 を含むことを特徴とする画像計算装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP00201908.1 | 2000-05-30 | ||
| EP00201908 | 2000-05-30 | ||
| PCT/EP2001/005093 WO2001093208A1 (en) | 2000-05-30 | 2001-05-04 | Method and apparatus for computing a computer graphics image |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003535409A true JP2003535409A (ja) | 2003-11-25 |
Family
ID=8171573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002500340A Pending JP2003535409A (ja) | 2000-05-30 | 2001-05-04 | コンピュータグラフィックス画像の計算方法及び装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6697077B2 (ja) |
| EP (1) | EP1292919B1 (ja) |
| JP (1) | JP2003535409A (ja) |
| AT (1) | ATE341803T1 (ja) |
| DE (1) | DE60123608T2 (ja) |
| WO (1) | WO2001093208A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7072641B2 (en) * | 2002-03-19 | 2006-07-04 | Sprint Spectrum L.P. | Reactive management of dropped calls in a wireless communication system |
| US20060274088A1 (en) * | 2005-06-04 | 2006-12-07 | Network I/O, Inc. | Method for drawing graphics in a web browser or web application |
| US9019280B2 (en) | 2011-07-22 | 2015-04-28 | Qualcomm Incorporated | Area-based rasterization techniques for a graphics processing system |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2755289B2 (ja) * | 1996-02-16 | 1998-05-20 | 日本電気株式会社 | レンダリング方法 |
| US5977983A (en) | 1997-02-20 | 1999-11-02 | S3 Incorporated | Method and apparatus for adjusting graphics processing procedures based on a selectable speed/quality gauge |
| JP2000056882A (ja) * | 1998-08-11 | 2000-02-25 | Fujitsu Ltd | 情報処理装置、範囲選択制御方法および記録媒体 |
-
2001
- 2001-05-04 EP EP01947258A patent/EP1292919B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-05-04 DE DE60123608T patent/DE60123608T2/de not_active Expired - Fee Related
- 2001-05-04 WO PCT/EP2001/005093 patent/WO2001093208A1/en active IP Right Grant
- 2001-05-04 AT AT01947258T patent/ATE341803T1/de not_active IP Right Cessation
- 2001-05-04 JP JP2002500340A patent/JP2003535409A/ja active Pending
- 2001-05-24 US US09/864,142 patent/US6697077B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1292919B1 (en) | 2006-10-04 |
| EP1292919A1 (en) | 2003-03-19 |
| US20020000992A1 (en) | 2002-01-03 |
| DE60123608T2 (de) | 2007-08-09 |
| DE60123608D1 (de) | 2006-11-16 |
| WO2001093208A1 (en) | 2001-12-06 |
| US6697077B2 (en) | 2004-02-24 |
| ATE341803T1 (de) | 2006-10-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20070501 |