JP2007304576A - 半透明層の描写 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ウィンドウ・システムのようなコンピュータ・ディスプレイ内で重なり合っている層に対し、表示される画像の前から後ろへ向かう組み立てを使用して、ウィンドウのような任意の数の重なり合うエレメントが、一時記憶スペースまたは追加の画面外のバッファを必要とせずに表されるようにすることで、前から後ろへ向かう組み立て技術によって、画像を描写することに関して実行されるメモリ転送の数を最小限にし、最終画像に寄与しないピクセルの不必要な読み取り及び処理を回避して、半透明、シャドウおよび不規則な形状といったような特殊効果が、対応され処理される。
【選択図】図4
Description
1.発明の技術分野
本発明は、一般に、コンピュータに実装されるディスプレイ・システムに関係し、特に、ディスプレイ・システム内の半透明で、複雑な形状の重なり合っている層を描写する(rendering)ためのシステムおよび方法に関係する。
多くの既存のディスプレイ・システムは、最終画像を生成するために2つ以上のディスプレイ・エレメントを合成することができる。そのようなシステムでは、ディスプレイ・エレメントはしばしば、例えば、ウィンドウのようなスクリーン上のエレメントがあちこち移動し互いの上に置かれる、グラフィカル・ユーザ・インターフェース用のウィンドウ・システムにおけるような、重なり合っている層を含む。
本発明に従って、半透明で複雑な形状の重なり合っている層の効率的な合成を促進するレンダリングのシステムおよび方法が提供される。透明度の指標が層内のピクセル毎をベースにして指定されることができるようにするために、アルファ・チャンネルが各層に提供される。レンダリングは前から後へ向かう順序で実行される。その結果、本発明は、最終画像に寄与しない層の部分の不必要な演算を回避することができる。さらに、1つの実施例では、合成が、最初に画像エリアを長方形に細分することによって、より効率的に為され、その場合、所定の長方形内のすべての点に対する重なり合っている層の集合(またそれらの順序)は一定である。その後、合成の操作は、各長方形毎に別々に実行されることができ、その結果、処理操作の最内ループ内の複雑で時間を消費する境界照合の操作を回避することができる。
では図1を参照しながら、本発明の1つの実施例の全体的な構成のブロック図が示される。この実施例では、システム100が、中央処理装置及び/又はグラフィックス・プロセッサ101、並びにブラウン管(CRT)又は液晶表示(LCD)デバイスのようなディスプレイ105を持つ従来のパーソナルコンピュータ上で実現される。この技術分野では知られているように、本発明のステップは、コンピュータ内のプロセッサ101によって実行されるための、オペレーティング・システム内のソフトウェア、あるいはアプリケーション・ソフトウェアとして格納されることができる。例えば、システム100は、MacOSオペレーティング・システムを実行するApple社製のMacintoshRコンピュータ上で実現されてもよく、そしてそのソフトウェアが、オペレーティング・システム内のウィンドウ・サーバ・モジュールの一部を形成してもよい。
1つの実施例では、ステップ603で、プロセッサ101が、描写されようとしているピクセル位置に対して、不透明なピクセルを保持している層を見つけるまで、(最上層から始めて)次に続く各層を通してループする。もしその最初の透明でないピクセルが完全に不透明であると判明する場合、いかなるマージ作業も実行せずに、その結果を直ちにフレーム・バッファに書き込むことができる。
1つの実施例では、ステップ604で、プロセッサ101は、T.ポーター等による1984年のSIGGRAPH’84という会報のページ253〜59にある「デジタル画像の合成」の中で記述されているように、よく知られた合成技術によって色値およびアルファ値をマージする。では図7を参照しながら、色値及びアルファ値をマージする方法が示される。不透明度及び色値は、設定値をゼロにするによることによって初期化される701。第1の層が選択される702。完全な不透明が達成された場合、(不透明度が1.0のような事前に決められたしきい値に達する場合)、工程は終了する708。
を用いて、決定される。
707で、次の層が選択される(nが追加される)。
・読み取りB
・読み取りC
・読み取りD
・結果の書き込み
したがって、N=4であれば、多くてもN+1=5回の操作が実行される。アキュムレータ102内に結果を蓄積することによって、読み取り/書き込み操作の総数が著しく減少させられる。さらに、本発明のピクセル毎のトップダウン・アプローチが、実行される作業数をさらに減少させる。
・Dの読み取り
・C+Dの結果の書き込み
・Bの読み取り
・C+Dの結果の読み取り
・B+C+Dの結果の書き込み
・Aの読み取り
・B+C+Dの結果の読み取り
・A+B+C+Dの結果の書き込み
したがって、N=4であれば、従来技術は3(N−1)=9回の読み取り/書き込み操作を実行する。さらに、たとえ下にある層のうちのいくつかが、最終結果に寄与しなくても、9回の読み取り/書き込み操作がすべて実行されるが、本発明は、いくつかの層が寄与しない場合は、操作の数を減少させることができる。
1つの実施例では、さらに、最適化が以下のように達成される。システム100は、前回のデータがフレーム・バッファ104に書き込まれて以来、変更された最上層103にタグをつけることができる。上に記述された前から後ろへ向かう(front−to−back)処理方法で実行している際に、もしプロセッサ101がタグの付いた層103に到達する前に終了するならば、フレーム・バッファ104は既に同じ値を保持しているので、フレーム・バッファ104に新しい画像ピクセルを書き込む必要はない。したがって、ビデオメモリへのアクセスが比較的遅いシステムでは、フレーム・バッファ104への不必要な書き込みを回避することにより、著しい性能の改善が達成される。
・タイル402、403、405、406、410、411、417、418、421および423は、任意の層をアクセスせずに、(バックグラウンドのみで)描写され、
・タイル404、407および412は、層103cからのデータを用いて描写され、
・タイル408および413は、層103bおよび103cからのデータを用いて描写され、
・タイル409および419は、層103bからのデータを用いて描写され、
・タイル414は、層103a、103bおよび103cからのデータを用いて描写され、
・タイル415および420は、層103aおよび103bからのデータを用いて描写され、そして
・タイル416および422は、層103aからのデータを用いて描写される。
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のステップは画像内に存在する各々のタイルに対して繰り返される。タイルが凍結されている場合803、またはタイルが切断タイルへのコールで指定されるエリアの完全に外部にある場合804、プロセッサ101は、まだタイルが存在するかを判定し810、次のタイルに進む802。これ以上のタイルが存在しない場合、工程は終了する811。
Claims (6)
- 複数の層を含む画像であって、前記層の第1の層は、前記層の第2の層に重っており、各層は端によって規定された境界を含んでおり、前記第1の層の少なくとも一つの端は前記第2の層の境界内部に位置している、画像において、タイルを細区分する方法は、
前記第2の層の境界内に位置する前記第1の層の少なくとも一つの端の延長線に対応する線に沿って前記第2の層を細区分して、二つのタイル細区分を獲得するステップと、
前記獲得されたタイルの細区分の少なくとも一つの部分集合の表現を、タイルリストに格納するステップと、
を含む、方法。 - 請求項1に記載の方法において、前記獲得されたタイルの細区分の少なくとも一つを使用して前記細区分するステップを繰り返すステップと、をさらに含む、方法。
- 請求項1に記載の方法において、前記タイルリストの、少なくとも二つの隣接したタイル細区分を結合するステップと、
をさらに含む、方法。 - 請求項1に記載の方法において、お互いに同じ組の同一の層の部分を含む少なくとも二つの隣接したタイルの細区分に応じて、前記タイルリストの前記少なくとも二つの隣接したタイルの細区分を結合するステップをさらに含む、方法。
- 複数の層を持つデバイスであって、前記層の第1の層は、前記層の第2の層に重っており、各層は端によって規定された境界を含んでおり、前記第1の層の少なくとも一つの端は前記第2の層の境界内部に位置している、デバイスにおいて、タイルを細区分するシステムは、
前記第2の層の境界内に位置する前記第1の層の少なくとも一つの端の延長線に対応する線に沿って第2の層を細区分するための、タイルサブディバイダーと、
前記獲得されたタイルの細区分の少なくとも一つの部分集合の表現をタイルリストに格納するための、前記タイルサブディバイダーに結合された、タイルリストと、
を含む、システム。 - 複数の層を含む画像であって、前記層の第1の層は前記層の第2の層に重っており、各層は端によって規定された境界を含んでおり、前記第1の層の少なくとも一つの端は前記第2の層の境界内部に位置している、画像において、タイルを細区分するため、その中に具体化されたコンピュータ読み取り可能コードを持つコンピュータ使用可能媒体を含むコンピュータ・プログラム製品であって、
コンピュータに、前記第2の層の境界内に位置する前記第1の層の少なくとも一つの端の延長線に対応する線に沿って第2の層を細区分し、二つのタイル細区分を獲得するように構成された、コンピュータ読み取り可能プログラム・コードデバイスと、
コンピュータに、前記獲得されたタイルの細区分の少なくとも一つの部分集合の表示をタイルリストに格納させるように構成されたコンピュータ読み取り可能プログラムコードデバイスと、
を含む、コンピュータプログラム製品。
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