JPH02190898A - グラフィック表示装置における遠近感処理装置 - Google Patents
グラフィック表示装置における遠近感処理装置Info
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- JPH02190898A JPH02190898A JP1012608A JP1260889A JPH02190898A JP H02190898 A JPH02190898 A JP H02190898A JP 1012608 A JP1012608 A JP 1012608A JP 1260889 A JP1260889 A JP 1260889A JP H02190898 A JPH02190898 A JP H02190898A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔目 次〕
概要
産業上の利用分野
従来の技術と発明が解決しようとする課題課題を解決す
るための手段 作用 実施例 発明の効果 〔概要］ 三次元図形の各画素の奥行情報を保持するＺバソファを
備えたグラフィック表示装置に係り、特に、画像の「ボ
ケ効果」を利用した遠近感表示技術に関し、 三次元図形を表示する際に写実惑を与えることを目的と
し、 （１）三次元図形の各画素゛の奥行情報を保持するＺバ
ッファに保持されているＺ値により、各画素の「ボケ」
を表現する手段を設けるように構成する。
るための手段 作用 実施例 発明の効果 〔概要］ 三次元図形の各画素の奥行情報を保持するＺバソファを
備えたグラフィック表示装置に係り、特に、画像の「ボ
ケ効果」を利用した遠近感表示技術に関し、 三次元図形を表示する際に写実惑を与えることを目的と
し、 （１）三次元図形の各画素゛の奥行情報を保持するＺバ
ッファに保持されているＺ値により、各画素の「ボケ」
を表現する手段を設けるように構成する。
（２）上記グラフィック表示装置において、内部に各画
素の「ボケ」の状態を保持する複数個のマスクレジスタ
群（１〜ｎ）を備え、上記Ｚバッファの値に基づいて、
上記複数個のマスクレジスタ群（１〜ｎ）の中の１つを
選択し、該選択されたマスクレジスタ（１〜ｎ）に指示
されている上記「ボケ」の周辺画素に対する占有率から
該周辺画素の色を計算し、各画素の値を蓄積しているイ
メージメモリＩの値に足し込んだ結果を、表示の為のイ
メージメモリＨに書き込む制御部を備えるように構成す
る。
素の「ボケ」の状態を保持する複数個のマスクレジスタ
群（１〜ｎ）を備え、上記Ｚバッファの値に基づいて、
上記複数個のマスクレジスタ群（１〜ｎ）の中の１つを
選択し、該選択されたマスクレジスタ（１〜ｎ）に指示
されている上記「ボケ」の周辺画素に対する占有率から
該周辺画素の色を計算し、各画素の値を蓄積しているイ
メージメモリＩの値に足し込んだ結果を、表示の為のイ
メージメモリＨに書き込む制御部を備えるように構成す
る。
本発明は、三次元図形の各画素の奥行情報を保持するＺ
バッファを備えたグラフィック表示装置に係り、特に、
画像の「ボケ効果」を利用した遠近感表示技術に関する
。
バッファを備えたグラフィック表示装置に係り、特に、
画像の「ボケ効果」を利用した遠近感表示技術に関する
。
最近の計算機技術の進歩により、所謂、コンピュータグ
ラフィックス（ＣＧ）による三次元図形の表示が盛んに
行われている。
ラフィックス（ＣＧ）による三次元図形の表示が盛んに
行われている。
かかる三次元図形を表示するグラフィック表示装置にお
いて、三次元図形を表示する場合、単に、二次元の表示
画面に描画するだけでは、奥行き方向の情報が欠落して
いる為、立体感の損なわれた、ものとなってしまう問題
がある。
いて、三次元図形を表示する場合、単に、二次元の表示
画面に描画するだけでは、奥行き方向の情報が欠落して
いる為、立体感の損なわれた、ものとなってしまう問題
がある。
そこで、近年、三次元図形の立体感を表示する技術の開
発が進められており、例えば、透視変換法等の技術が知
られている。
発が進められており、例えば、透視変換法等の技術が知
られている。
然して、公告、建築の分野等において、該三次元図形に
対して、より写実惑を要求するユーザが多くなってきて
おり、該写実惑を表示する為に、カメラで撮影したとき
に近い形、例えば、ピンボケ効果によって遠近感を実現
するこおが必要になってきた。
対して、より写実惑を要求するユーザが多くなってきて
おり、該写実惑を表示する為に、カメラで撮影したとき
に近い形、例えば、ピンボケ効果によって遠近感を実現
するこおが必要になってきた。
〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕第８図は
従来のグラフィック表示装置における遠近感処理装置を
示した図である。
従来のグラフィック表示装置における遠近感処理装置を
示した図である。
先ず、図示されていないホストから送られてきた図形要
素、座標変換行列（図形の座標系の変換に使用される）
等の図形リストが、セグメントバッファ １に格納され
る。
素、座標変換行列（図形の座標系の変換に使用される）
等の図形リストが、セグメントバッファ １に格納され
る。
この後、該ホストから表示したい三次元図形が入力され
てくると、セグメント管理部２において、上記セグメン
トバッファ１が参照され、上記図形リストから該入力さ
れた三次元図形を構成する図形要素（頂点座標９色等）
を読み出し、幾何学処理部３で、前述の透視変換法等に
よる三次元表示（頂点データ）に内実する個々のベクト
ル列を画素列に展開する。
てくると、セグメント管理部２において、上記セグメン
トバッファ１が参照され、上記図形リストから該入力さ
れた三次元図形を構成する図形要素（頂点座標９色等）
を読み出し、幾何学処理部３で、前述の透視変換法等に
よる三次元表示（頂点データ）に内実する個々のベクト
ル列を画素列に展開する。
このとき、Ｚバッファ５を参照して、各画素のＺ値と大
小関係を比較して、今、入ってきたＺ値が一番手前なら
ば、該画素に対応したＺバッファ５に、該画素のＺ値で
新たに更新し、イメージメモリ■６に該画素の色（赤（
Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ））を書き込むが、該Ｚバッフ
ァ５の値より該画素のＺ値が奥になる場合には、該展開
された画素のブタを無視する。これは、既に、該イメー
ジメモリＩ６に蓄積されている図形より手前にあるもの
だけを表示する公知技術であり、上記大小関係は、各三
次元図形の座標系のとり方に依存する。
小関係を比較して、今、入ってきたＺ値が一番手前なら
ば、該画素に対応したＺバッファ５に、該画素のＺ値で
新たに更新し、イメージメモリ■６に該画素の色（赤（
Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ））を書き込むが、該Ｚバッフ
ァ５の値より該画素のＺ値が奥になる場合には、該展開
された画素のブタを無視する。これは、既に、該イメー
ジメモリＩ６に蓄積されている図形より手前にあるもの
だけを表示する公知技術であり、上記大小関係は、各三
次元図形の座標系のとり方に依存する。
この後、上記各画素のＺバッファ５による奥行き情報を
用いて、該イメージメモリＩ ６に格納されている図形
の各画素の輝度（色対応）を輝度変調部１２で変調し、
イメージメモリＩｔ １０に再格納した後、デイスプレ
ィ（ＣＲＴ） １１に表示していた。
用いて、該イメージメモリＩ ６に格納されている図形
の各画素の輝度（色対応）を輝度変調部１２で変調し、
イメージメモリＩｔ １０に再格納した後、デイスプレ
ィ（ＣＲＴ） １１に表示していた。
これは、所謂、デプスキュー効果を利用した奥行き感の
表示法であるが、三次元図形の色を背景色に混ぜ合わせ
るだけであるので、粗い奥行き惑しか表現できないとい
う問題があった。
表示法であるが、三次元図形の色を背景色に混ぜ合わせ
るだけであるので、粗い奥行き惑しか表現できないとい
う問題があった。
従って、前述のように、最近のユーザが要求する写実窓
が表示し切れない為、違和感のある画像となってしまう
という問題があった。
が表示し切れない為、違和感のある画像となってしまう
という問題があった。
本発明は上記従来の欠点に鑑み、三次元図形の各画素の
奥行情報を保持するＺバッファを備えたグラフィック表
示装置において、ユーザが着目している物体より遠かっ
たり、近かったりするものに、ピンボケの効果を出して
、写実窓を表現する遠近感処理装置を提供することを目
的とするものである。
奥行情報を保持するＺバッファを備えたグラフィック表
示装置において、ユーザが着目している物体より遠かっ
たり、近かったりするものに、ピンボケの効果を出して
、写実窓を表現する遠近感処理装置を提供することを目
的とするものである。
第１図は本発明の遠近感処理装置の原理図−である。
上記の問題点は下記の如くに構成されたグラフィック表
示装置における遠近感処理装置によって解決される。
示装置における遠近感処理装置によって解決される。
（１）三次元図形の各画素の奥行情報を保持するＺバッ
ファ５を備えたグラフィック表示装置において、 各画素の上記Ｚバッファ５に保持されているＺ値により
、各画素の「ボケ」を表現する手段を設けるように構成
する。
ファ５を備えたグラフィック表示装置において、 各画素の上記Ｚバッファ５に保持されているＺ値により
、各画素の「ボケ」を表現する手段を設けるように構成
する。
（２）上記グラフィック表示装置において、内部に各画
素の「ボケ」の状態を周辺画素に対する占有率の形で保
持する複数個のマスクレジスタ群（１〜ｎ） ８を備え
、 上記Ｚバッファ５の値に基づいて、上記複数個のマスク
レジスタ群（１〜ｎ） ８の中の１つを選択し、該選択
されたマスクレジスタ（１〜ｎ） ８に指示されている
上記「ボケ」の周辺画素に対する占有率から該周辺画素
の色を計算し、各画素の値を蓄積しら ているイメージメモリー４の値に足し込んだ結果を、表
示の為のイメージメモリＩＩ １０に書き込む制御部９
を備えるように構成する。
素の「ボケ」の状態を周辺画素に対する占有率の形で保
持する複数個のマスクレジスタ群（１〜ｎ） ８を備え
、 上記Ｚバッファ５の値に基づいて、上記複数個のマスク
レジスタ群（１〜ｎ） ８の中の１つを選択し、該選択
されたマスクレジスタ（１〜ｎ） ８に指示されている
上記「ボケ」の周辺画素に対する占有率から該周辺画素
の色を計算し、各画素の値を蓄積しら ているイメージメモリー４の値に足し込んだ結果を、表
示の為のイメージメモリＩＩ １０に書き込む制御部９
を備えるように構成する。
即ち、本発明によれば、三次元図形の各画素の奥行情報
を保持するＺバッファを備えたグラフィック表示装置に
おいて、画像を表示するスクリーン（視点）からユーザ
が着目している対象物迄の距離（Ｚｏ）と、表示画像の
各画素のＺ値（Ｚ）から各画素の「ボケ」を求めて、該
「ボケ」の効果により該三次元図形に写実窓を与える際
に、該「ボケ」の広がりを、各画素の距離（Ｚ）に応じ
て、その都度計算するのではなく、該「ボケ」の広がり
を幾つかのグループに分け、更に、近傍画素への「ボケ
」の広がり面積が占める割合を、マスクレジスタ群（１
〜ｎ）に格納しておき、各画素のＺ値（２）によって、
該マスクレジスタ群（１〜ｎ）より適当なマスクレジス
タを選択することで、上記「ボケ」の広がりを算出し、
該「ボケ」の広がりに応じて、該当画素の色と掛は合わ
せた色を、該「ボケ」の広がり範囲内の近傍の画素の色
に足し込むようにして、該表示画像の、着目している対
象物からの距離感を表示するようにしたものである。
を保持するＺバッファを備えたグラフィック表示装置に
おいて、画像を表示するスクリーン（視点）からユーザ
が着目している対象物迄の距離（Ｚｏ）と、表示画像の
各画素のＺ値（Ｚ）から各画素の「ボケ」を求めて、該
「ボケ」の効果により該三次元図形に写実窓を与える際
に、該「ボケ」の広がりを、各画素の距離（Ｚ）に応じ
て、その都度計算するのではなく、該「ボケ」の広がり
を幾つかのグループに分け、更に、近傍画素への「ボケ
」の広がり面積が占める割合を、マスクレジスタ群（１
〜ｎ）に格納しておき、各画素のＺ値（２）によって、
該マスクレジスタ群（１〜ｎ）より適当なマスクレジス
タを選択することで、上記「ボケ」の広がりを算出し、
該「ボケ」の広がりに応じて、該当画素の色と掛は合わ
せた色を、該「ボケ」の広がり範囲内の近傍の画素の色
に足し込むようにして、該表示画像の、着目している対
象物からの距離感を表示するようにしたものである。
画像を構成している各画素に対応して設けられているＺ
バッファから該画素のＺ値を求め、該Ｚ値によって該画
素の「ボケ」の直径を計算し、近傍画素への該「ボケ」
の広がり面積を求める為のマスクレジスタの選択処理の
過程を、−船釣なカメラのピンボケの直径を求める式を
基に以下に詳細に説明する。
バッファから該画素のＺ値を求め、該Ｚ値によって該画
素の「ボケ」の直径を計算し、近傍画素への該「ボケ」
の広がり面積を求める為のマスクレジスタの選択処理の
過程を、−船釣なカメラのピンボケの直径を求める式を
基に以下に詳細に説明する。
第４図はレンズの原理を示した図である。
本図の（ａ）において、レンズの焦点距離をＦ。
レンズの直径をＦ／ｎ（ｎは定数）、レンズからピント
を合わせた対象迄の距離をＵＯｌその時のスクリーン（
視点）からレンズ迄の距離を■。とすると、次の関係が
得られる。
を合わせた対象迄の距離をＵＯｌその時のスクリーン（
視点）からレンズ迄の距離を■。とすると、次の関係が
得られる。
１ ／Ｕ、 ＋ １ ／Ｖ、 ＝ １ ／Ｆ−−−■本
図の（ｂ）において、レンズから距離Ｕ“に対象画像が
ある時、スクリーン上に直径Ｃの「ボケ」が生じたもの
と考える。
図の（ｂ）において、レンズから距離Ｕ“に対象画像が
ある時、スクリーン上に直径Ｃの「ボケ」が生じたもの
と考える。
この時、三角形の相似から、
又、この時も、
１／Ｕ１＋１／Ｖ” ＝１／Ｆ・−−−一−−・−・−
■の関係があるので、■〜■から、Ｕ“を求めると、同
様にして、本図（ｃ）から以下の式が導出される。
■の関係があるので、■〜■から、Ｕ“を求めると、同
様にして、本図（ｃ）から以下の式が導出される。
実際には、Ｕ ＞ Ｆと考えていいので、（Ｕｏ
Ｆ） ζＵ０とすると、■、■より、「ボケ」の直径
Ｃを求めると、＝ｋｘ −ｘ ｌ Ｕｏ−Ｕ ｌ・−・
−−一−−−−［相］但し、ｋ −Ｆ ” ／ ｎ Ｕ
ｏである。
Ｆ） ζＵ０とすると、■、■より、「ボケ」の直径
Ｃを求めると、＝ｋｘ −ｘ ｌ Ｕｏ−Ｕ ｌ・−・
−−一−−−−［相］但し、ｋ −Ｆ ” ／ ｎ Ｕ
ｏである。
第１図のマスクレジスタ選択部７に入力されるＺ値は、
上記レンズの原理においては、第５図のレンズと画素の
２値との対応例を示した図の如（に表される。つまり、
入力されるＺ値はスクリーンから対象までの距離である
ので、 Ｚ＝Ｕ十Ｖ。 −・−−−−−−−一一一・・・・−−
−−−■となる。
上記レンズの原理においては、第５図のレンズと画素の
２値との対応例を示した図の如（に表される。つまり、
入力されるＺ値はスクリーンから対象までの距離である
ので、 Ｚ＝Ｕ十Ｖ。 −・−−−−−−−一一一・・・・−−
−−−■となる。
一方、ユーザが着目している点迄の距離Ｚ０は、Ｚ ｏ
”’ Ｕ ｏ ＋ Ｖ。−一一−−−−−−−−−−
−−・−−−−−■となる。
”’ Ｕ ｏ ＋ Ｖ。−一一−−−−−−−−−−
−−・−−−−−■となる。
従って、［相］式は以下のように変換される。
ここで、Ｕ”、Ｕ−をＵとすると、
ＵｏＵ
即ち、［ボケＪの直径Ｃは画素のＺ値の関数で表される
。
。
第６図はマスクレジスタ選択部の構成例である。
本図において、Ｖ、 ７１． Ｚ、 ７４．係数ｋ ７
６はユーザが対象物を見るレンズ系の定数として任意に
設定することができる。
６はユーザが対象物を見るレンズ系の定数として任意に
設定することができる。
図中の乗算器７７において、上記の弐〇が計算され、該
画素の「ボケ」の直径Ｃを求めることができる。テーブ
ル指標への変換器７８では、前述のように、予め、［ボ
ケ丁の直径Ｃを大きさでグループ分けしておき、上記乗
算器７７で計算されたＣがどのグループに含まれるかを
判定し、そのグループ名をマスクレジスタ群（１〜ｎ）
８を検索する為の指標として出力するように動作する
。
画素の「ボケ」の直径Ｃを求めることができる。テーブ
ル指標への変換器７８では、前述のように、予め、［ボ
ケ丁の直径Ｃを大きさでグループ分けしておき、上記乗
算器７７で計算されたＣがどのグループに含まれるかを
判定し、そのグループ名をマスクレジスタ群（１〜ｎ）
８を検索する為の指標として出力するように動作する
。
第７図はマスクレジスタ群詳細図である。第１図に示し
たマスクレジスタ群（１〜ｎ） Ｂ内には、該第７図か
ら明らかなように、近傍画素への「ボケ」の占有率（１
〜ｍ）が保持されていて、上記マスクレジスタ選択部（
第６図参照）７から出力されたテーブル指標によって、
最も、適切なものが選択される。
たマスクレジスタ群（１〜ｎ） Ｂ内には、該第７図か
ら明らかなように、近傍画素への「ボケ」の占有率（１
〜ｍ）が保持されていて、上記マスクレジスタ選択部（
第６図参照）７から出力されたテーブル指標によって、
最も、適切なものが選択される。
第１図の近傍画素計算部９ては、該選択されたマスクレ
ジスタの中に書き込まれている該近傍画素に対する「ボ
ケ」の占有率と、中心の該画素の色とを掛は合わせて、
その結果をイメージメモリＩ ６から参照した該近傍画
素の色（Ｒ，Ｇ、Ｂ）に足し込み、その結果をイメージ
メモリＩＩ １０に、該近傍画素の「ボケ」の効果を表
す色として書き込み、デイスプレィ（ＣＲＴ） １１で
表示することで、該画素のユーザが着目した対象物から
の距離に比例した「ボケ」の直径Ｃを表現するように動
作する。
ジスタの中に書き込まれている該近傍画素に対する「ボ
ケ」の占有率と、中心の該画素の色とを掛は合わせて、
その結果をイメージメモリＩ ６から参照した該近傍画
素の色（Ｒ，Ｇ、Ｂ）に足し込み、その結果をイメージ
メモリＩＩ １０に、該近傍画素の「ボケ」の効果を表
す色として書き込み、デイスプレィ（ＣＲＴ） １１で
表示することで、該画素のユーザが着目した対象物から
の距離に比例した「ボケ」の直径Ｃを表現するように動
作する。
本発明においては、上記のように動作するので、ある画
素の近傍画素への「ボケ」の広がり面積の占める割合が
凹き込まれたマスクレジスタ群を持つことで、「ボケ」
の表現が可能となり、これによって該画素の「ボケ」を
表現する際、該画素のＺ値の値からマスクレジスタ群よ
り、最も適切なマスクレジスタを選択することができ、
「ボケ」表現の高速処理が可能とり、三次元画像の遠近
感表現が高速に、且つ、写実的に表現できる効果がある
。
素の近傍画素への「ボケ」の広がり面積の占める割合が
凹き込まれたマスクレジスタ群を持つことで、「ボケ」
の表現が可能となり、これによって該画素の「ボケ」を
表現する際、該画素のＺ値の値からマスクレジスタ群よ
り、最も適切なマスクレジスタを選択することができ、
「ボケ」表現の高速処理が可能とり、三次元画像の遠近
感表現が高速に、且つ、写実的に表現できる効果がある
。
以下本発明の実施例を図面によって詳述する。
前述の第１図は本発明の遠近感処理装置の原理図であり
、第２図は本発明の一実施例を示した図であり、第３図
は本発明による画素のボケ効果の例で、（ａ）はイメー
ジメモリ■の画素の例を示し、（ｂ）は「ボケ」の直径
によるグループ分けの例を示し、（ｃ）は（ｂ）に示し
た各グループに対応したマスクレジスタ群の具体例を示
し、（ｄ）はマスクレジスタｒｌ’１ＡｓＫ ２Ｊによ
って（ａ）に示した画素°ＣＬ５°に対する「ボケ」の
効果例を示しており、前述の第４図はレンズの原理を示
した図、第５図はレンズと画素のＺ値との対応例を示し
た図、第６図はマスクレジスタ選択部の構成例、第７図
はマスクレジスタ群詳細図であって、第１図、第２図に
おけるマスクレジスタ選択部７．マスクレジスタ群（１
〜ｎ）８．近傍画素計算部９によって、三次元図形を構
成する各画素のＺ値（Ｚ）と、該三次元図形を表示する
スクリーンからユーザが着目している対象物迄の距離（
Ｚ、）とから各画像の「ボケ」の広がりを計算する際、
該「ボケ」の広がりを幾つかのグループに分け、更に、
近傍画素への「ボケＪの広がり面積が占める割合をマス
クレジスタ群（１〜ｎ） ８に格納しておき、該各画素
のＺ値によって最も適切なマスクレジスタを選択して、
該画素の「ボケ」を表現する手段が本発明を実施するの
に必要な手段である。尚、全図を通して同じ符号は同じ
対象物を示している。
、第２図は本発明の一実施例を示した図であり、第３図
は本発明による画素のボケ効果の例で、（ａ）はイメー
ジメモリ■の画素の例を示し、（ｂ）は「ボケ」の直径
によるグループ分けの例を示し、（ｃ）は（ｂ）に示し
た各グループに対応したマスクレジスタ群の具体例を示
し、（ｄ）はマスクレジスタｒｌ’１ＡｓＫ ２Ｊによ
って（ａ）に示した画素°ＣＬ５°に対する「ボケ」の
効果例を示しており、前述の第４図はレンズの原理を示
した図、第５図はレンズと画素のＺ値との対応例を示し
た図、第６図はマスクレジスタ選択部の構成例、第７図
はマスクレジスタ群詳細図であって、第１図、第２図に
おけるマスクレジスタ選択部７．マスクレジスタ群（１
〜ｎ）８．近傍画素計算部９によって、三次元図形を構
成する各画素のＺ値（Ｚ）と、該三次元図形を表示する
スクリーンからユーザが着目している対象物迄の距離（
Ｚ、）とから各画像の「ボケ」の広がりを計算する際、
該「ボケ」の広がりを幾つかのグループに分け、更に、
近傍画素への「ボケＪの広がり面積が占める割合をマス
クレジスタ群（１〜ｎ） ８に格納しておき、該各画素
のＺ値によって最も適切なマスクレジスタを選択して、
該画素の「ボケ」を表現する手段が本発明を実施するの
に必要な手段である。尚、全図を通して同じ符号は同じ
対象物を示している。
以下、第１図を参照しながら第２図〜第３図によって、
本発明の遠近感処理装置の構成と、その動作を説明する
。
本発明の遠近感処理装置の構成と、その動作を説明する
。
本発明を実施しても、三次元図形の色がイメージメモリ
Ｉ ６に、Ｚ値がＺバッファ５に格納される迄の動作は
、従来方式と特に変わることはないので省略し、ここで
は、該三次元図形を構成する各画素のＺ値と、該三次元
図形を表示するスクリンからユーザが着目している対象
物迄の距離（Ｚｏ）によって、各画素の「ボケ」を表示
する動作を中心にして説明する。
Ｉ ６に、Ｚ値がＺバッファ５に格納される迄の動作は
、従来方式と特に変わることはないので省略し、ここで
は、該三次元図形を構成する各画素のＺ値と、該三次元
図形を表示するスクリンからユーザが着目している対象
物迄の距離（Ｚｏ）によって、各画素の「ボケ」を表示
する動作を中心にして説明する。
先ず、図示されていないホストから入力される三次元図
形がドツト展開部４でドツト展開され、各画素（ドツト
）の色（Ｒ，Ｇ、Ｂ）がイメージメモリＩ ６に格納さ
れると共に、各画素の奥行き情報であるＺ値がＺバッフ
ァ５に格納される。
形がドツト展開部４でドツト展開され、各画素（ドツト
）の色（Ｒ，Ｇ、Ｂ）がイメージメモリＩ ６に格納さ
れると共に、各画素の奥行き情報であるＺ値がＺバッフ
ァ５に格納される。
このとき、該Ｚバッファ５には、前述のように、今入っ
てきた画素のＺ値が一番手前にあるならば、該画素のＺ
値が上書きの形で格納され、イメージメモリ１６に該画
素の色（１２，Ｇ、Ｂ）が書き込まれ、奥に位置する画
素は無視されるように動作する。
てきた画素のＺ値が一番手前にあるならば、該画素のＺ
値が上書きの形で格納され、イメージメモリ１６に該画
素の色（１２，Ｇ、Ｂ）が書き込まれ、奥に位置する画
素は無視されるように動作する。
このようにして、該Ｚバッファ５に格納されている各画
素のＺ値に基づいて、該画素の「ボケ」効果を表す本発
明の遠近感処理を以下に説明する。
素のＺ値に基づいて、該画素の「ボケ」効果を表す本発
明の遠近感処理を以下に説明する。
今、イメージメモリー ６に、第３図（ａ）のようにＣ
Ｌ５’という色が書き込まれたものとする。
Ｌ５’という色が書き込まれたものとする。
第２図の実施例におけるマスクレジスタ選択部（具体的
な構成例は、第６図参照）７では、２バツフア５から各
画素のＺ値を入力し、前述の０式に基づいて、該画素の
「ボケ」の直径Ｃを求める。
な構成例は、第６図参照）７では、２バツフア５から各
画素のＺ値を入力し、前述の０式に基づいて、該画素の
「ボケ」の直径Ｃを求める。
マスクの大きさを第３図（ｂ）に示したように、３×３
画素とすると、該画素のＺ値が°Ｚ、ｌの場合、上記０
式により、「ボケ」の直径Ｃは、Ｃ，＝ｋｘ
ｘ ｌ Ｚ、−Ｚ。
画素とすると、該画素のＺ値が°Ｚ、ｌの場合、上記０
式により、「ボケ」の直径Ｃは、Ｃ，＝ｋｘ
ｘ ｌ Ｚ、−Ｚ。
Ｚ、−Ｖ。
で求めることができる。
次に、上記で求めたＣ３が第３図（ｂ）に示したマスク
グループ（ＭＡＳＫ １．Ｍ＾Ｓに２．ＭＡＳＫ ３）
のどこに含まれるかを判定する。
グループ（ＭＡＳＫ １．Ｍ＾Ｓに２．ＭＡＳＫ ３）
のどこに含まれるかを判定する。
該判定結果が、ＣＩ＜Ｃ，≦０２であったとすると、マ
スクレジスタ群（１〜ｎ）８から、’ＭＡＳＫ ２’が
選択される。
スクレジスタ群（１〜ｎ）８から、’ＭＡＳＫ ２’が
選択される。
該“ＭＡＳＫ ２’ には、本図（ｃ）に示したように
、画素５を中心にした近傍の３×３画素（１〜９）に対
する、該「ボケ」による占有率が示されている。
、画素５を中心にした近傍の３×３画素（１〜９）に対
する、該「ボケ」による占有率が示されている。
第１図、第２図に示されている近傍画素計算部９におい
ては、イメージメモリＩ ６から、該画素の色’ＣＬ５
’が入力され、マスクレジスタ（ＭＡＳＸ ２）から１
画素ずつ占を率を入力して、掛は合わせる計算を行う。
ては、イメージメモリＩ ６から、該画素の色’ＣＬ５
’が入力され、マスクレジスタ（ＭＡＳＸ ２）から１
画素ずつ占を率を入力して、掛は合わせる計算を行う。
この例では、
画素１ ： ＣＬ’ｌ＝０．０２ＸＣＬ５画素２ ：
ＣＬ’２＝０．１５ＸＣＬ５画素３：ＣＬ”３＝０．０
２ＸＣＬ５ 画素４ ： ＣＬ’４＝０．１５ＸＣＬ５画素５ ：
ＣＬ’５＝０．３２ＸＣＬ５画素６ ： ＣＬ’６＝０
．１５ＸＣＬ５画素７ ： ＣＬ’７＝０．０２ＸＣＬ
５画素８ ： ＣＬ’８＝０．１５ＸＣＬ５画素９ ：
ＣＬ’９＝０．０２ＸＣＬ５となる。
ＣＬ’２＝０．１５ＸＣＬ５画素３：ＣＬ”３＝０．０
２ＸＣＬ５ 画素４ ： ＣＬ’４＝０．１５ＸＣＬ５画素５ ：
ＣＬ’５＝０．３２ＸＣＬ５画素６ ： ＣＬ’６＝０
．１５ＸＣＬ５画素７ ： ＣＬ’７＝０．０２ＸＣＬ
５画素８ ： ＣＬ’８＝０．１５ＸＣＬ５画素９ ：
ＣＬ’９＝０．０２ＸＣＬ５となる。
イメージメモリＵ １０において、当該画素の近傍画素
１〜９の色が“０゛であるとすると、該近傍画素計算部
９で計算された色が足しこまれると、本図（ｄ）のよう
になる。
１〜９の色が“０゛であるとすると、該近傍画素計算部
９で計算された色が足しこまれると、本図（ｄ）のよう
になる。
勿論、該近傍画素１〜９の色が、特定の色を持っている
場合には、該特定の色に、上記の計算された色（ＣＬ’
ｌ〜ＣＬ’９）が足しこまれる結果、それぞれの足し込
み量にあった混色結果が得られることになる。
場合には、該特定の色に、上記の計算された色（ＣＬ’
ｌ〜ＣＬ’９）が足しこまれる結果、それぞれの足し込
み量にあった混色結果が得られることになる。
このようにして、当該画素の色’ＣＬ５”が近傍画素（
マスク画素１〜９対応）に拡散され、結果として、該「
ボケ」の直径Ｃに対応した「ボケ」を表現することがで
きる。
マスク画素１〜９対応）に拡散され、結果として、該「
ボケ」の直径Ｃに対応した「ボケ」を表現することがで
きる。
このように、本発明は、三次元図形の各画素の奥行情報
を保持するＺバッファを備えたグラフィック表示装置に
おいて、画像の「ボケ効果」を利用した遠近感表示を行
うのに、三次元図形を構成する各画素のＺ値（Ｚ）と、
該画像を表示するスクリーンからユーザが着目している
対象物迄の距離（ｚｏ）とから各画像の「ボケ」の広が
りを計算する際、該「ボケ」の広がりを幾つかのグルー
プに分け、更に、近傍画素への「ボケ」の広がり面積が
占める割合を、該グループ単位にマスクレジスタ群に格
納しておき、該各画素のＺ値によって決まる、最も適切
なマスクレジスタ（ＭＡＳＫ １〜ｎ）を選択し、該選
択されたマスクレジスタ（ＭＡＳＫ １〜ｎ）に指示さ
れた近傍画素に対する上記広がり面積の占有率に基づい
て、該画素の色の拡散度から、該画素の「ボケ」を表現
することで、各画素の着目している対象物からの遠近感
（具体的には、写実感）を表現するようにした所に特徴
がある。
を保持するＺバッファを備えたグラフィック表示装置に
おいて、画像の「ボケ効果」を利用した遠近感表示を行
うのに、三次元図形を構成する各画素のＺ値（Ｚ）と、
該画像を表示するスクリーンからユーザが着目している
対象物迄の距離（ｚｏ）とから各画像の「ボケ」の広が
りを計算する際、該「ボケ」の広がりを幾つかのグルー
プに分け、更に、近傍画素への「ボケ」の広がり面積が
占める割合を、該グループ単位にマスクレジスタ群に格
納しておき、該各画素のＺ値によって決まる、最も適切
なマスクレジスタ（ＭＡＳＫ １〜ｎ）を選択し、該選
択されたマスクレジスタ（ＭＡＳＫ １〜ｎ）に指示さ
れた近傍画素に対する上記広がり面積の占有率に基づい
て、該画素の色の拡散度から、該画素の「ボケ」を表現
することで、各画素の着目している対象物からの遠近感
（具体的には、写実感）を表現するようにした所に特徴
がある。
以上、詳細に説明したように、本発明のグラフインク表
示装置における遠近感処理装置は、三次元図形の各画素
の奥行情報を保持するＺバッファを備えたグラフィック
表示装置において、画像の「ボケ効果」を利用して遠近
感表示を行うのに、（１）三次元図形の各画素の奥行情
報を保持するＺバッファに保持されているＺ値により、
各画素の「ボケｊを表現する手段を設けるようにする。
示装置における遠近感処理装置は、三次元図形の各画素
の奥行情報を保持するＺバッファを備えたグラフィック
表示装置において、画像の「ボケ効果」を利用して遠近
感表示を行うのに、（１）三次元図形の各画素の奥行情
報を保持するＺバッファに保持されているＺ値により、
各画素の「ボケｊを表現する手段を設けるようにする。
（２）上記グラフィック表示装置において、内部に各画
素の「ボケ」の状態を保持する複数個のマスクレジスタ
群（１〜ｎ）を備え、上記Ｚバッファの値に基づいて、
上記複数個のマスクレジスタ群（１〜ｎ）の中の１つを
選択し、該選択されたマスクレジスタ（１＝ｎ）に指示
されている上記「ボケ」の周辺画素に対する占有率から
讃周辺画素の色を計算し、各画素の値を蓄積しているイ
メージメモリ■の値に足し込んだ結果を、表示の為のイ
メージメモリＨに書き込む制御部を備えるようにしたも
のであるので、ある画素の近傍画素への「ボケ」の広が
り面積の占める割合が書き込まれたマスクレジスタ群を
持つことで、「ボケ」の表現が可能となり、これによっ
て該画素の「ボケ」を表現する際、該画素のＺ値の値か
らマスクレジスタ群より、最もの遠近感表現が高速に、
且つ、写実的に表現できる効果がある。
素の「ボケ」の状態を保持する複数個のマスクレジスタ
群（１〜ｎ）を備え、上記Ｚバッファの値に基づいて、
上記複数個のマスクレジスタ群（１〜ｎ）の中の１つを
選択し、該選択されたマスクレジスタ（１＝ｎ）に指示
されている上記「ボケ」の周辺画素に対する占有率から
讃周辺画素の色を計算し、各画素の値を蓄積しているイ
メージメモリ■の値に足し込んだ結果を、表示の為のイ
メージメモリＨに書き込む制御部を備えるようにしたも
のであるので、ある画素の近傍画素への「ボケ」の広が
り面積の占める割合が書き込まれたマスクレジスタ群を
持つことで、「ボケ」の表現が可能となり、これによっ
て該画素の「ボケ」を表現する際、該画素のＺ値の値か
らマスクレジスタ群より、最もの遠近感表現が高速に、
且つ、写実的に表現できる効果がある。
第１図は本発明の遠近感処理装置の原理図。
第２図は本発明の一実施例を示した図。
第３図は本発明による画素のボケ効果の例。
第４図はレンズの原理を示した図。
第５図はレンズと画素のＺ値との対応例を示した図。
第６図はマスクレジスタ選択部の構成例。
第７図はマスクレジスタ群詳細図。
第８図は従来のグラフィック表示装置における遠近感処
理装置を示した図。 である。 図面において、 ■はセグメントバッファ。 ２はセグメント管理部、３は幾何学処理部。 ４はドツト展開部、 ５はＺバッファ。 ６はイメージメモリＩ。 ７はマスクレジスタ選択部。 ７１は■。、７４はＺ Ｏ＋ ７６は係数ｋ。 ７８はテーブル指標への変換器。 ８はマスクレジスタ群（１〜ｎ）＋ ９は近傍画素計算部、１０はイメージメモリ■。 １１はデイスプレィ（ＣＲＴ） 。 １２は輝度変調部。 ＣＬＩ −Ｃ１０，ＣＬ’１−ＣＬ’９は各画素の色。 門ＡＳＫ］〜３はマスクレジスタ。 をそれぞれ示す。 オ〈趣日月 （ｎ ’）ｔＬ八へ２理 便 ５【 ｎ
浮 理 口躬 １ 図 ｆｉｌｌ イメージノそり！ ＭＡＳＫ＋ ＡＳＫ２ ■ ボケの！径によるグループ 氷懇明１；よろ典粗ｎホ゛ア初果力ｔｊ地 ３ 口 （
台の１） （Ｃ） マスクレノメタ群 レンス゛ヒ画素ｎ ２イ、Ｌ とＦ 文寸九多°ｊ を ホしｉｓ口 不 本息明 ；よろ画素の股ブ勤粟の例 拓 日 （六の２） マス７レシ゛スフ遭状”ｆｌ ａ＞ ｇ ｋ 貸’ｌ第 巴 マ 又 ク レ ヅスタ楚詳細図 巣 田
理装置を示した図。 である。 図面において、 ■はセグメントバッファ。 ２はセグメント管理部、３は幾何学処理部。 ４はドツト展開部、 ５はＺバッファ。 ６はイメージメモリＩ。 ７はマスクレジスタ選択部。 ７１は■。、７４はＺ Ｏ＋ ７６は係数ｋ。 ７８はテーブル指標への変換器。 ８はマスクレジスタ群（１〜ｎ）＋ ９は近傍画素計算部、１０はイメージメモリ■。 １１はデイスプレィ（ＣＲＴ） 。 １２は輝度変調部。 ＣＬＩ −Ｃ１０，ＣＬ’１−ＣＬ’９は各画素の色。 門ＡＳＫ］〜３はマスクレジスタ。 をそれぞれ示す。 オ〈趣日月 （ｎ ’）ｔＬ八へ２理 便 ５【 ｎ
浮 理 口躬 １ 図 ｆｉｌｌ イメージノそり！ ＭＡＳＫ＋ ＡＳＫ２ ■ ボケの！径によるグループ 氷懇明１；よろ典粗ｎホ゛ア初果力ｔｊ地 ３ 口 （
台の１） （Ｃ） マスクレノメタ群 レンス゛ヒ画素ｎ ２イ、Ｌ とＦ 文寸九多°ｊ を ホしｉｓ口 不 本息明 ；よろ画素の股ブ勤粟の例 拓 日 （六の２） マス７レシ゛スフ遭状”ｆｌ ａ＞ ｇ ｋ 貸’ｌ第 巴 マ 又 ク レ ヅスタ楚詳細図 巣 田
Claims (2)
- （１）三次元図形の各画素の奥行情報を保持するＺバッ
ファ（５）を備えたグラフィック表示装置において、 各画素の上記Ｚバッファ（５）に保持されているＺ値に
より、各画素の「ボケ」を表現する手段を設けたことを
特徴とするグラフィック表示装置における遠近感処理装
置。 - （２）上記グラフィック表示装置において、内部に各画
素の「ボケ」の状態を周辺画素に対する占有率の形で保
持する複数個のマスクレジスタ群（１〜ｎ）（８）を備
え、 上記Ｚバッファ（５）の値に基づいて、上記複数個のマ
スクレジスタ群（１〜ｎ）（８）の中の１つを選択し、
該選択されたマスクレジスタ（１〜ｎ）（８）に指示さ
れている上記「ボケ」の周辺画素に対する占有率から該
周辺画素の色を計算し、各画素の値を蓄積しているイメ
ージメモリ I （９）の値に足し込んだ結果を、表示の
為のイメージメモリII（１０）に書き込む制御部（６）
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のグラフィッ
ク表示装置における遠近感処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1012608A JPH02190898A (ja) | 1989-01-19 | 1989-01-19 | グラフィック表示装置における遠近感処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1012608A JPH02190898A (ja) | 1989-01-19 | 1989-01-19 | グラフィック表示装置における遠近感処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02190898A true JPH02190898A (ja) | 1990-07-26 |
Family
ID=11810074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1012608A Pending JPH02190898A (ja) | 1989-01-19 | 1989-01-19 | グラフィック表示装置における遠近感処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02190898A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000350236A (ja) * | 2000-01-01 | 2000-12-15 | Casio Comput Co Ltd | 画像表示装置 |
| JP2001148027A (ja) * | 1999-11-19 | 2001-05-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 画像処理装置および画像処理方法 |
-
1989
- 1989-01-19 JP JP1012608A patent/JPH02190898A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001148027A (ja) * | 1999-11-19 | 2001-05-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 画像処理装置および画像処理方法 |
| JP2000350236A (ja) * | 2000-01-01 | 2000-12-15 | Casio Comput Co Ltd | 画像表示装置 |
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