JP3349549B2 - 任意寸法の画像を生成する方法及び装置 - Google Patents

任意寸法の画像を生成する方法及び装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、グラフィックシステム
により生成されたハードコピー画像に関し、特にレンチ
キュラ画像の距離認識を生成するために使用されるコン
ピュータグラフィックスシステムを用いて所望の解像度
で画像を生成するための方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータグラフィックスは画像を生
成するための手段として広く知られている。コンピュー
タグラフィックスで生成した画像は限られた解像度でコ
ンピュータモニタ上に表示されることが多く、従って、
従来のモニタの解像度、即ち約１０００×１０００画素
より大きい解像度で画像を描写する必要は殆どないが、
より高い解像度で画像を描写する必要が生じる場合もあ
る。
【０００３】更に、奥行きを有する画像認識を与えるた
めにレンチキュラ材料を介して見る単一の画像を生成す
る目的で多重ビュー画像を使用することは有用である。
十分な品質を得るためには、距離画像は多くのビュー画
像例えば８乃至２８個の画像から構成される必要があ
る。基本となる原理は、レンチキュラ材料はレンズのよ
うに機能し、それぞれのアイ（レンズ）には、異なった
点からの風景のビューが供給されることにある。即ち、
距離画像を生成するために使用されたビュー画像のそれ
ぞれは、異なるアイ・ヴァンテージ点に投射される。
【０００４】これらのビュー画像は種々の手段により生
成され得るが、最近ではこれらの画像生成手段の一つと
してコンピュータグラフィックスが提案されている。レ
ンチキュラ画像が受容されるには、ディジタルプリンタ
の解像度は単一のレンチキュルの下で各ビューから少な
くとも１行の画素をプリントするために充分に高くなけ
ればならない。典型的なレンチキュラ材料は１インチあ
たり５３個のレンチキュルを有する。レンチキュル当た
り中程度のビュー数の場合、例えば１２個の場合、解像
度は少なくとも６３６ドット／インチでなくてはならな
い。コンピュータグラフィックからの通常の解像度がこ
のようなプリント又はスライドを作成するために使用さ
れる場合、レンチキュラ画像は、僅かに約１．５平方イ
ンチに過ぎない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】より大きなフォーマッ
ト画像が有用なので、この制限はレンチキュラ画像の生
成手段としてのコンピュータグラフィックスの利用性を
大いに減じてしまう。有用な画像サイズは、約８平方イ
ンチである。１０００ドット／インチプリンタの場合、
これは、８０００画素の解像度を有する画像を生成する
ことができるコンピュータグラフィックスシステムが必
要となる。これは、殆どのコンピュータグラフィックス
システムの描写能力を優に越えてしまう。
【０００６】より大きなフォーマットの画像を供給する
システムを得るために、従来のコンピュータグラフィッ
クスシステムを改良する方法はいくつかある。しかしな
がら、これらの方法の多くは、より小さいフォーマット
でモデルをサンプリングするか或いはアーチファクトを
生じるので、高解像度の画像を生成することができな
い。例えば、大きな画像フォーマット例えば２Ｎ×２Ｎ
画素は、Ｎ×Ｎ画素画像において各画素の４つ折りから
得られる。この方法は、各画素を拡大したにすぎず、画
像の濃淡むら（ブロッキング）が生じることになる。よ
り洗練された方法は、Ｎ×Ｎ画素画像から２Ｎ×２Ｎ画
素画像を作るために双直線補間を使用することである。
これはブロッキング効果を示さないが、双直線補間がエ
ッジをぼやけさせるので鮮鋭さを喪失する。これらの方
法もまた、所望の最終的な画像の解像度より大きいか等
しい解像度でモデルをサンプリングしない（モデルに基
づいて画素を生成しない）。グラフィックシステムの制
約にも拘らず、最終的なプリント解像度で画像を生成す
るアプローチは、グラフィックスシステムにより処理さ
れるのに適した充分小さな断片に画像を細分し、各断片
を更に薄く切るステップを含む。断片で画像を描写する
方法の１つは、目の位置を移動させて目の方向を固定す
ることである。ほとんどのコンピュータグラフィックス
システムは、画像セグメント間の透視法における不連続
を処理する能力に欠けているので、許容できないブロッ
キングを生じる。必要とされるシステムは、画像生成が
最終的な画像プリンティング解像度と等しいかそれより
大きい解像度のモデルのサンプリング（画素生成）に基
づいており、アーチファクトや透視法上の不連続がな
く、グラフィックシステムを利用して高解像度で大きな
フォーマットのグラフィック画像を生成するシステムで
ある。
【０００７】本発明の目的は、限られた描写解像度を有
するグラフィックシステムが任意に高解像度の画像を生
成し得る方法及び装置を提供することである。
【０００８】本発明のもう一つの目的は、限られた画像
寸法処理機能を有する画像処理システムを任意の寸法の
画像に対して適用できるようにする方法を提供すること
である。
【０００９】本発明の他の目的は、大きなフォーマット
のグラフィック画像においてモデルの細部を維持するこ
とにある。
【００１０】本発明の目的は、また、グラフィックスシ
ステムを用いて大きなフォーマットの画像を生成する能
力を付与することにある。
【００１１】本発明の更なる目的は、エイリアスが除去
されたグラフィックス画像を生成することにある。
【００１２】本発明の更に別の目的は、三次元画像がエ
イリアス除去されて三次元撮像に適したグラフィックス
画像を生成することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するために、本発明は、第二解像度で描写できるグラフ
ィック方法により生成された画像の前記第二解像度より
も高い第一解像度の画像モデルを描写する方法であっ
て、（ａ）前記第二解像度画像のそれぞれに対して、異
なる画素オフセット描写点を用いて前記第二解像度の画
像モデルをある視点からオフセット描写することで前記
視点を有する複数の第二解像度画像を生成するステップ
と、（ｂ）前記複数の第二解像度画像をインタレース
し、前記第一解像度及び前記視点を有する一つの結合画
像を生成するステップと、（ｃ）前記第一解像度の結合
画像を表示するステップを有することを特徴とする。
【００１４】また、本発明は、画像描写プロセスにおけ
る第二副画素解像度よりも高い第一解像度で画像を描写
する方法であって、（ａ）前記第一解像度と前記第二副
画素解像度の比に応じた副画素オフセットで前記第二副
画素解像度にて画像をある視点から描写することで前記
視点を有する複数の第二解像度画像を生成するステップ
と、（ｂ）生成された複数の前記第二解像度画像を結合
して前記第一解像度及び視点を有する結合画像を生成す
るステップと、（ｃ）前記第一解像度の結合画像を表示
するステップを有することを特徴とする。
【００１５】また、本発明は、第一解像度及びある視点
を有する画像を描写する装置であって、前記第一解像度
よりも低い前記第二解像度の最大描写解像度を有し、互
いにオフセット及び前記視点を有する複数の第二解像度
オフセット画像を描写する手段と、前記複数の第二解像
度オフセット画像を結合して前記第一解像度及び前記視
点を有する結合画像を生成する手段と、前記結合画像を
表示する手段とを有することを特徴とする。
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】このように、本発明は所望要の解像度より
低い解像度を有するオフセット画像の集合を生成するた
めのスーパサンプリングを用いてグラフィック画像を生
成するものである。ここで、スーパサンプリングは、１
個以上の画素分だけ互いにオフセットした画像を生成す
るために重みを用いてオフセットアンチエイリアシング
描写を行うことにより実施することができる。そして、
低解像度画像は、所望の高解像度画像を生成するため
に、インタレース即ち結合される。
【００２４】
【実施例】以下、図面を用いながら本発明の好適な実施
例について説明する。なお、各図面において、同一符合
は同一部材を示す。また、本発明の関連出願として、
「コンピュータグラフィックスを使用した幾何的距離画
像を生成する方法及び装置」と題された米国出願第８８
４００１号があり、本実施例においても適宜引用され
る。
【００２５】本発明は、画像を生成する図形描写システ
ムのみならず、限定された画像寸法収集能力を有してオ
フセット画像を生成することができる画像収集システム
に適用することができる。本発明は、従来の画像供給手
段の多数のオフセットサンプリング（画素生成）パスを
組み合わせることにより、従来の撮像システムから高解
像度画像を生じる問題の解決を目指している。好ましい
実施例において、画像供給手段は、対象の幾何形状モデ
ル、物理的特性及び照明環境に基づいて画素値を供給す
るコンピュータグラフィックス描写システム等の画像生
成器である。他の実施例においては、画像供給は、コダ
ック３５ｍｍ高速フィルムスキャナ又はマーステック
（Marstek ）製のマクアンジェロ（MacAngelo ）II文書
スキャナ等のイメージスキャナにより行ってもよいし、
或いは、ソフトウェア制約のハードウェアにより画像サ
イズが規制されると共にその多重オフセットパスからの
多くの画像を同一又はより高次の解像度の最終画像に結
合させ得るように画像サイズが調整可能な画像を生成す
る検出器により行ってもよい。
【００２６】本発明では、以下に詳述するように、従来
のグラフィックスパッケージのアンチエイリアシング
（エイリアス除去）機能を利用して、オフセット低解像
度画像を生成している。これらの画像は、ポスターや広
告板等の大フォーマットのプリントを作成するための拡
大や距離画像に適した高解像度の大フォーマットの画像
を形成すべく結合される。
【００２７】本発明では、後述するように、最終画像の
画像品質を改善するために、所望のオフセット画像点近
傍で所定のサンプリングパターンを用いた多重サンプリ
ング又はスーパサンプリングを利用している。画素デー
タの供給源としてコンピュータグラフィックス描写を用
いた好ましい実施例において、この手順はアンチエイリ
アシングとして知られている。この手順は、所望の最終
解像度より一層高次の解像度で標本化された画像データ
を用いると共に、これらの画像を結合して所望の最終解
像度の画像を生成している。これにより、ポスターや広
告板等の大フォーマットのプリントを作成するための拡
大や距離画像に適した高解像度の大フォーマットの最終
画像を形成している。
【００２８】多くのコンピュータ生成画像に共通して現
れるアーチファクトの一つは、図１（ａ）に示したよう
な階段状の線とエッジである。これは、一般に「ぎざぎ
ざ（ジャギー）」と呼ばれ、画素を正方格子上に配列し
て画像をディジタルに構成した場合に生じる（アンドリ
ュ・グラスナ著「光線追跡法」、１９８９年アカデミッ
クプレス社刊参照）。ぎざぎざを減少させる従来の方法
としては、画素内の異なる位置で画像を何度もサンプリ
ングして結果の荷重平均をとる方法があるが、これはア
ンチエイリアシングとも呼ばれる。本発明は、従来のア
ンチエイリアシング技術の適用様式を操作する制御手段
を付加することにより、従来のグラフィックスシステム
から任意の解像度のグラフィックスシステムを構成する
ために、従来のアンチエイリアシング描写技術を改変し
ている。「描写」という用語は、画素値を生成して画像
内のある点と対応させるステップに適用する。描写プロ
グラムは、格納して画素を表す値を決定するために、値
の計算を行う画素内で代表的な位置を選定する。非アン
チエイリアシング描写の場合、この点は画素の中央にあ
り、値は画素と対応した値となる。アンチエイリアシン
ググラフィックスの場合、（画素値計算のために選定す
る）「描写」点を一個以上設けて、画素の範囲内に離散
させてもよい。次に各点に対応する値を結合して、画素
に対応する値を形成する。従来のシステムでは、単一の
高解像度画素を描写して格納することはできるが、複数
の点を描写して単一のパスで格納することはできない。
従来、ハードウェア又はソフトウェア上の制約により、
一定サイズ内の画素数が一定値を越えることはできな
い。本発明におけるスーパサンプリングの使用態様を明
らかにするために、二つの使用法を詳述する。一つは、
従来にない使用法であり、一個の画素内の特定のオフセ
ット位置でアンチエイリアシング・ルーチンにより標本
化させるものである。もう一つも従来にない使用法であ
り、オフセット位置を中心として、採取すべき一群のサ
ンプルをクラスタ化するものである。従来と異なり、そ
のオフセット位置は画素の中心に限定されない。オフセ
ット位置は、所要の解像度、画素のアスペクト比、及び
インタリーブされた画像の数により決定される。
【００２９】従来のアンチエイリアシング動作を理解す
るために、図１（ｂ）に示したような単一の画素１０、
及び格子１２を構成する副画素１４への当該画素１０の
分割を考える。各副画素１４が別個に描写され、且つ格
子１２の副画素１４が平均化されてより大きな画素１０
を形成するとするならば、当該画素は隣接した画素とは
異なる陰影を有して視覚システムに一層強く訴えるの
で、エッジ移行部分のぎざぎざの程度はより減少して見
える。しかしながら、この結果、描写システムが最終的
に描写されるものより高い解像度の画像を効果的に計算
するゆえに、また計算された画素の平均値（又は荷重平
均）を用いることによりその解像度が低減するゆえに、
描写システムの計算要件が増加する。理解に資するため
に、アンチエイリアシング手順におけるスーパサンプリ
ングの重み付けを、重み行列により表現又は特徴付けす
ることができる。図１で使用した重み行列は、４×４行
列であるが、別の大きさの行列を使用してもよい。重み
行列は以下のように表すことができる。
【００３０】
【数１】 更に、この行列は、以下の式を用いて超解像画素に適用
可能である。
【００３１】
【数２】 ここで、画素は高解像度画像であり、副画素は低解像度
画像、ａl,m は行列の重みである。重み付けに拠るアン
チエイリアシングシステムは、ＡＴ＆Ｔ社製のＡＴ＆Ｔ
ピクセルマシンに利用可能なＲＡＹｌｉｂ、及びシリコ
ングラフィックスコンピュータ用のウェイブフロント社
製のＭＯＤＥＬＥＲ等のグラフィックスシステムにおい
て使用されている。厳密に言えば、これらのシステムで
は、画像点の分布が整列することを要しない。画像点の
オフセット位置は、０乃至１の範囲の一対の値により表
すことができ、（０．５、０．５）は画素の中心の座標
を表す。各画像点は、対応する重みを有する。通常の描
写において、ある画素の値は、重み１を用いて中心点
０．５，０．５で描写することにより、決定される。ア
ンチエイリアシング描写においては、１点以上が描写さ
れるが、全座標値は０乃至１の範囲にある。各点に対し
て計算された値は、次に、荷重平均を介して結合され
る。重みは合計して１になるようにする。
【００３２】図２（ａ）〜（ｐ）及び図３は、多重低解
像度画像のオフセット生成の原理、及び低解像度画像を
結合又はインタリーブして所要の高解像度画像を生成す
る原理を示す。所望の画像が８０００×８０００画素で
あり、従来のグラフィックスアートライター・グラフィ
ックスシステムが、従来のアンチエイリアシング手順を
用いて２０００画素×２０００画素の最大解像度を有す
る画像を生成可能であるとする。この状況下で従来のグ
ラフィックシステムは、１６個のオフセット画像を生成
することが必要とされ、各オフセット画像は１乃至３画
素だけ別の画像に対してオフセットされている。本発明
では、モデル内で各画像毎に異なる画素描写点を選定
し、オフセット画像に対する画素描写点は、互いにオフ
セットされている。アンチエイリアシング手順で使用さ
れる重みにより、描写点は効果的に選定される。図２
（ａ）〜（ｐ）は、モデル内で異なる描写点を効果的に
使用することにより生成された１６個のオフセット画像
２０乃至５０のセクションを示すが、これらは次に図３
に示された高解像度画像５２を生成するために使用され
る。特に、図３の画像５２を生成するための画像２０乃
至５０のインタリービングは、画像２０乃至２６により
示されている。生成された各画像例えば画像２０は、イ
ンタリーブされた画像５２内で４番目毎に画素を構成す
る。生成された低解像度画像２０乃至５０における各画
素の下付き数字は、インタリーブされた高解像度画像５
２内での最終位置を示す。結合され即ちインタリーブさ
れた画像は、次に、特定画像のハードコピーの作成或い
はレンチキュラ距離画像プリントの作成等の処理に使用
することができる。
【００３３】本発明は、好ましくは、関連出願において
詳述した図４の距離画像システム５８内で使用される。
当然のことながら、他のシステム例えば従来のグラフィ
ックスアートライタを用いて高解像度画像を生成するシ
ステムにも本発明を使用可能であること、及び生成した
高解像度画像を広告板やポスタの作成に使用可能である
ことは、当業者には理解されよう。
【００３４】距離画像システム５８において、グラフィ
ックモデル生成システム６０は、レンチキュラ距離画像
として再生される建物等の対象物の幾何又はグラフィッ
クモデルを創成するために使用される。システム６０
は、先に述べたＲＡＹｌｉｂシステムに対応することが
望ましい。グラフィックモデル生成システム６０は、建
物等の対象のビューを格納させるグラフィック画像制御
装置６２により、駆動制御される。格納されたビュー
は、距離画像プリンタシステム６４により処理され、プ
リンタ６６を制御してレンチキュラ距離画像を生成する
ために使用される。関連出願で説明したように、システ
ム６０乃至６４は、ＳＵＮワークステーションと連結し
たＡＴ＆Ｔピクセルマシーン等のコンピュータシステム
６８内で実行することができる。本発明は、後述するよ
うにグラフィックモデル生成システム６０の部分を使用
しているが、グラフィック画像変換システム６２の一部
であることが好ましい。
【００３５】図５は、図４に示したシステム内で行われ
る各ステップを詳細に示す。まず、ユーザは、レンチキ
ュラプリンタ等の距離画像として描写されるグラフィッ
クモデルを生成する（ステップ８０）。グラフィック画
像制御装置６２は、選定基準に従って描写すべきビュー
を選定し（ステップ８２）、システム６２により画像フ
ァイル生成を開始する。アンチエイリアシング描写は、
描写すべき画像点とそれに対応する重みのリストを用い
て、上述した好ましいＲＡＹｌｉｂシステム内でサブル
ーチンを実質的に呼び出すことにより実行される。オフ
セット画像が生成されると、画像点と重みのリストは別
のオフセット画像を生成するように変更され、描写が再
開される。特定のビューに対するオフセット画像が全て
生成されると、所望の高解像度のビュー画像を生成する
ためにオフセット画像はインタリーブされる。当然のこ
とながら、インタリービングは、必要画像記憶量を低減
するために、各画素が生成される毎に或いは各オフセッ
ト画像が完了した後に、実行することができる。最後の
ビューが生成される（ステップ８６）と、複合ファイル
が作成される（ステップ８８）。複合ファイルが作成さ
れると、プリント動作が開始される（ステップ９０）。
【００３６】画像ファイル生成動作を行う前に、エイリ
アシング行列即ちオフセット行列の大きさ、又は画像点
及び重みのリストの大きさが決定される。この決定は、
システムの実行に先立ち、或いは画像ファイル作成動作
８４の第一のステップとして図５の処理の間に行われ
る。この第一のステップでは、行列又はリストの大きさ
を決定し、所望の高解像度画像の解像度を決定する。本
実施例では、所望の高解像度画像の大きさは、８０００
画素×８０００画素である。グラフィックスシステムを
使用する場合、次に、副画素のサンプリング又は描写処
理における最大解像度が決定される。上述した実施例と
同じく、グラフィックスパッケージは、２０００画素×
２０００画素から成る画像を処理又は生成するものとす
る。
【００３７】所望の解像度及び最大解像度が決定される
と、所望の画像の幅を描写処理の最大解像度の最大幅で
除し、解像可能な各画素に対する所要の副画素の数を決
定する。本実施例では、８０００／２０００＝４であ
る。商が整数でない場合は、商を次の整数に切り上げ、
一画素あたりの幅方向に必要な副画素の数Ｍに対応する
オフセット行列標識Ｌを得る。この手順は、一画素あた
りの高さ方向に必要な副画素の数を決定するために、高
さのパラメータに対しても反復される。オフセット即ち
アンチエイリアシング行列は、Ｌ×Ｍ行列であり、本実
施例では前述したように４×４行列である。次に、副画
素サンプリングにおいてただ１個の副画素だけ１の重み
を有し、他の全ての重みはゼロであるように、この行列
又はリストの重みを設定する。１以外の重みの値を使用
してもよいが、本実施例のオフセットサンプリングでは
特に必要とされない。８０００乃至２０００個の画素の
例では、以下のオフセット行列表に示したような一連の
行列Ｍ１乃至Ｍ１６が生成される。
【００３８】［表１］ オフセット行列表 Ｍ１ Ｍ２ Ｍ３ Ｍ４ 1000 0100 0010 0001
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 Ｍ５ Ｍ６ Ｍ７ Ｍ８ 0000 0000 0000 0000 1000 0100 0010 0001 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 Ｍ９ Ｍ１０ Ｍ１１ Ｍ１２ 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 0100 0010 0001 0000 0000 0000 0000 Ｍ１３ Ｍ１４ Ｍ１５ Ｍ１６ 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 0100 0010 0001 これらの行列は、描写処理に先立ち生成格納するか、或
いは、ユーザが所要の高解像度画像の幅と高さ及び画像
処理システムの最大解像度を入力した時点で描写処理中
に創成することができる。或いは、適当な画像点と重み
のリストを作成してもよい。好ましいＲＡＹｌｉｂシス
テムでは、ユーザは、リスト内に画像点の座標値と各画
像点に対応する重みとを入力することができる。リスト
内の各入力値は、ｘｙ座標値と重みｗとを含む。ｘ及び
ｙは、目盛り上で通常０乃至１を採り画素の境界に対応
する。重みｗも、最終画素値に対する各画像点の寄与分
の相対的な重要性に応じて０乃至１を採る。各画像点
は、３変数座標（ｘ，ｙ ｗ）として表示される。上述
した例において、ＲＡＹｌｉｂシステムの場合、リスト
は以下のようになる。
【００３９】 ［表２］ Ｌ１ Ｌ２ Ｌ３ (.125, .875, 1.) (.375, .875, 1.) (.625, .875, 1.) Ｌ４ Ｌ５ Ｌ６ (.875, .875, 1.) (.125, .625, 1.) (.375, .625, 1.) Ｌ７ Ｌ８ Ｌ９ (.625, .625, 1.) (.875, .625, 1.) (.125, .375, 1.) Ｌ１０ Ｌ１１ Ｌ１２ (.375, .375, 1.) (.625, .375, 1.) (.875, .375, 1.) Ｌ１３ Ｌ１４ Ｌ１５ (.125, .125, 1.) (.375, .125, 1.) (.625, .125, 1.) Ｌ１６ (.875, .125, 1.) サンプリング、画素生成、又はある副画素内のモデル空
間内で使用すべき画像点の描写を説明するために、種々
の方法があることを理解されたい。Ｌ１３として副画素
内の画像点から成る２×２格子上でアンチエイリアシン
グを行う場合、リストはＬ１３（．０６２５、．０６２
５、．２５）、（．１８７５、．０６２５、．２５）、
（．０６２５、．１８７５、．２５）、（．１８７
５、．１８７５、．２５）となる。更に、これらの画像
点をサンプリングするための決定は、一層複雑になる。
上述した４点を備えたＬ１３の場合、３点がサンプリン
グされて全てが同一の値に帰したとすると、次の点はス
キップすることができる。別のアルゴリズムでは、画像
点のｘｙ座標に僅かなランダムシフトを加えてもよい。
これらの重み付け及びサンプリングの利用は、コンピュ
ータグラフィックスの当業者に公知の他の技術と同様、
本発明の範囲内にあると理解されるべきである。かかる
技術には、格子点及び重みを完全に限定することから、
点の位置を無作為に選定すること、更には例えば計算さ
れた画素値の移動平均の変化の大きさによりサンプル点
の数を決定する適応性ある収束方法まで含まれる。
【００４０】生成すべき各オフセット画像毎に行列又は
リストが指定（創成又は検索）されると、即ち、本実施
例では１６個の行列又はリストが指定されると、図５に
示した処理に従って高解像度画像ファイルが作成され
る。まず、第一の行列又はリスト項目、例えば行列Ｍ１
かリスト項目Ｌ１かが指定される（ステップ１００）。
第一の行列又はリスト項目は、予め作成されている場
合、記憶装置から検索され、グラフィックス画像処理ソ
フトウェアのアンチエイリアシング・サブルーチンの重
みにロードされる。予め作成されていない場合、通常の
技術力を有するユーザが、適当な行列又はリストを作成
することができる。次に、システムは、指定された行列
又はリスト項目を用いてアンチエイリアシング描写を開
始し（ステップ１０２）、中間画像ファイル（図示せ
ず）内に格納された処理の最大解像度で画像を生成す
る。行列又はリストにおける１の単一の重みは、１個の
オフセット画像を生成する。行列Ｍ１又はリスト項目Ｌ
１を使用した場合、画像は図２のオフセット画像２０に
対応する。次に、システムは、行列が全て処理されたか
どうかを決定する（ステップ１０６）。行列が全て処理
されていない場合は、次の行列又はリスト項目、例えば
行列Ｍ２又はリスト項目Ｌ２が指定され（ステップ１０
８）、対応する画像を描写するために使用される。画像
を生成して格納するために異なったアンチエイリアシン
グ行列又はリスト項目が使用されるこのループは、全て
の行列が処理される（ステップ１０６）まで続く。本実
施例においては、１６個の画像が描写されて中間画像フ
ァイル内に格納される。中間画像ファイルが完成する
と、システムは、当該画像ファイルを単一の高解像度画
像にインタレース即ち結合する（ステップ１１０）。
【００４１】結合即ちインタレースには、Ｌ×Ｍ個の画
像を採り、完全な高解像度画像を再構成する手順が含ま
れる。インタレース処理では、中間オフセット画像から
それらの空間位置に応じて、順序正しく画素を選定しな
ければならない。この順序は以下の式により与えられ
る。
【００４２】
【数３】 ここで、ＨＲ（ｉ，ｊ）は、結合された高解像度画像の
（ｉ，ｊ）番目の画素であり、ＬＲ（ｌ，ｍ）は、副画
素（ｉ，ｊ；ｌ，ｍ）でのアンチエイリアシングから生
じた画像画素である。更に、除法は、分数部分を切り捨
てる整数除法である。この結果、表示の順序で高解像度
データファイルが生じる。結合画像は、生成されると、
上述したようにレンチキュラ距離画像における画像の一
つとして使用することができる。
【００４３】高解像度画像自体はディジタル画像である
ので、本発明を用いて生成した高解像度画像内にも、図
１に示したようなエッジアーチファクトが存在する可能
性がある。即ち、エイリアシングは発生し得る。高解像
度画像内でエイリアシングが発生するのを防ぐために、
高解像度画像内の各画素を従来のアンチエイリアシング
行列を用いて生成しつつ、より微細なレベルで即ちより
高次の解像度でスーパサンプリングを行うことができ
る。高解像度画像の鮮鋭さをより一層改善したい場合
は、以下のアンチエイリアシング重み付け行列に基づい
て、低解像度画像の各副画素にアンチエイリアシングを
適用してもよい。
【００４４】
【数４】 ここで、１個の副行列Ｂi,j 以外は全てゼロ行列であ
り、ゼロでない行列は通常のアンチエイリアシング重み
行列である。アンチエイリアシングは、サンプリング行
列の重み付けを副画素のアンチエイリアシングに作用す
るように行う更に大きなサンプリング行列にも適用でき
る。これにより、処理時間は増加するが、高解像度距離
画像のエッジに生じるアーチファクトは減少する。
【００４５】本発明は、グラフィックスシステムを用い
て高解像度画像を任意に生成する必要を満足させ、ま
た、従来のコンピュータグラフィックス描写ソフトウェ
アに共通なアンチエイリアシング機能の特別な使用法
と、画像をインタレース即ち結合して高解像度画像を生
成する方法とを組み合わせたものである。アンチエイリ
アシング機能又は動作により、従来のコンピュータグラ
フスソフトウェアが通常の使用で生成する解像度より高
次の解像度で画像を構成するのに必要な画素が、全て提
供される。高解像度画像に結合される低解像度画像は、
従来のコンピュータグラフィックスソフトウェアを単一
の副画素領域でのサンプリングに制約することにより、
また別の副画素領域で描写を反復することにより、生成
される。副画素領域は、所要の画像の寸法及び描写ソフ
トウェアの最大解像度により決定される。このように生
成した画素データにより、互いに対してオフセットした
低解像度画像が得られる。これらの画像は、結合即ちイ
ンタレースされて最終的な高解像度画像を生成する。制
約付きの描写を使用することにより、オフセット画像は
全て同一の透視法等コンピュータグラフィックスの環境
変数を有し、それにより従来技術で生じるアーチファク
ト及び透視法シフトを除去している。
【００４６】本発明の多くの特徴及び利点は、上述した
詳細な説明から明らかであり、本発明の真の精神及び範
囲内にある本発明のそうした特徴及び利点は全て、前記
特許請求の範囲に包含される。更に、多数の変形及び変
更が当業者には容易に想到されるので、例示説明した構
成及び作用に本発明を限定せずに、適当な変形例及び同
等物は全て本発明の範囲内にあるものとする。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
限られた描写解像度を有するグラフィックシステムによ
り任意に高解像度の画像を生成し得る方法及び装置を提
供することができる。また、限られた画像サイズ処理機
能を有する画像処理システムを任意のサイズの画像に対
して適用でき、グラフィックスシステムを用いて大きな
フォーマットの画像を生成することができる。また、エ
イリアスが除去されたグラフィックス画像を生成するこ
とができ、三次元撮像に適したグラフィックス画像を生
成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】オフセット画像における縁部のぎざぎざを減少
させるためのアンチエイリアシングを示した図である。
【図２】本発明のオフセット原理を示した図である。
【図３】本発明のオフセット原理を示した図である。
【図４】本発明を適用可能なシステムの各要素を示した
図である。
【図５】距離画像を生成する処理フローチャートであ
る。
【図６】オフセットエイリアシングを用いて画像を描写
する処理フローチャートである。
【符号の説明】
１０ 画素 １４ 副画素 ２０〜５２ 画像 ６０ グラフィックモデル生成システム ６２ グラフィック画像制御装置 ６４ 距離画像プリンタシステム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デビッド ジェイ クロス アメリカ合衆国 ニューヨーク州 ロチ ェスター ノース チリ メドー ファ ーム ノース 45 (56)参考文献 特開 平４−30272（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−81170（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06T 1/00 - 17/50 G09G 5/36 - 5/38 H04N 1/387

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第二解像度で描写できるグラフィック方
    法により生成された画像の前記第二解像度よりも高い第
    一解像度の画像モデルを描写する方法であって、 （ａ）前記第二解像度画像のそれぞれに対して、異なる
    画素オフセット描写点を用いて前記第二解像度の画像を
    ある視点からオフセット描写することで前記視点を有す
    る複数の第二解像度画像を生成するステップと、 （ｂ）前記複数の第二解像度画像をインタレースし、前
    記第一解像度及び前記視点を有する一つの結合画像を生
    成するステップと、 （ｃ）前記第一解像度の結合画像を表示するステップを
    有することを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 前記ステップ（ａ）が、 ΣΣａl,m 副画素（ｉ，ｊ；ｌ，ｍ） 但し、ｌ＝１〜ｎ、ｍ＝１〜ｎ、 ａl,m ：オフセットの一つに対応するオフセット行列、 ｎ：定数、 副画素：第二解像度の画像の一つ を実行することを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記ステップ（ｂ）が、 ＨＲ（ｉ，ｊ）＝ＬＲ(i mod 1,j mod n) （ｉ／ｌ，ｊ／ｍ） 但し、ＨＲ：結合画像、 ＬＲ：処理画像の一つ を実行することを特徴とする請求項２記載の方法。
  4. 【請求項４】 更に、 前記視点を有する前記結合画像と、前記視点と異なる視
    点を有する複数の結合画像を結合することによりレンチ
    キュラ距離画像を生成するステップと、 を有することを特徴とする請求項１記載の方法。
  5. 【請求項５】 更に、 前記結合画像を拡大するステップと、 を有することを特徴とする請求項１記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記ステップ（ａ）が、 （ｉ）アンチエイリアシングを行って副画素を生成する
    ステップと、 （ｉｉ）異なる描写点を用いて前記副画素をアンチエイ
    リアシングするステップと、 を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記ステップ（ａ）が、 ΣΣａl,m 副画素（ｉ，ｊ；ｌ，ｍ） 但し、ｌ＝１〜ｎ、ｍ＝１〜ｎ、 ａl,m ：オフセットの一つに対応するオフセット行列、 ｎ：定数、 副画素：第二解像度の画像の一つを実行することを特徴
    とする請求項６記載の方法。
  8. 【請求項８】 画像描写プロセスにおける第二副画素解
    像度よりも高い第一解像度で画像を描写する方法であっ
    て、 （ａ）前記第一解像度と前記第二副画素解像度の比に応
    じた副画素オフセットで前記第二副画素解像度にて画像
    をある視点から描写することで前記視点を有する複数の
    第二解像度画像を生成するステップと、 （ｂ）生成された複数の前記第二解像度画像を結合して
    前記第一解像度及び視点を有する結合画像を生成するス
    テップと、 （ｃ）前記第一解像度の結合画像を表示するステップを
    有することを特徴とする方法。
  9. 【請求項９】 前記ステップ（ｂ）が、 ＨＲ（ｉ，ｊ）＝ＬＲ(i mod 1,j mod n) （ｉ／ｌ，ｊ／ｍ） 但し、ＨＲ：結合画像、 ＬＲ：処理画像の一つ を実行することを特徴とする請求項７記載の方法。
  10. 【請求項１０】 第一解像度及びある視点を有する画像
    を描写する装置であって、 前記第一解像度よりも低い前記第二解像度の最大描写解
    像度を有し、互いにオフセット及び前記視点を有する複
    数の第二解像度オフセット画像を描写する手段と、 前記複数の第二解像度オフセット画像を結合して前記第
    一解像度及び前記視点を有する結合画像を生成する手段
    と、 前記結合画像を表示する手段と、 を有することを特徴とする装置。
  11. 【請求項１１】 前記描写する手段は、オフセットアン
    チエイリアシング行列を用いて複数のオフセット画像を
    生成するアンチエイリアシング手段を含むことを特徴と
    する請求項１０記載の装置。
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