JPH06162214A

JPH06162214A - 画像処理方法

Info

Publication number: JPH06162214A
Application number: JP4336595A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Suzuoki; 雅一鈴置; Makoto Furuhashi; 真古橋
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-11-24
Filing date: 1992-11-24
Publication date: 1994-06-10

Abstract

(57)【要約】【目的】コンピュータゲームに用いて好適な画像処理方
法において、透明度を表すためのビット数を削減する。
また、透明色を定義できるようにすることにより、この
ような頂点の無い図形パターンをマッピングしたときに
も不自然にならないようにする。【構成】パターンに、描画領域の描画への作用無を示す
色属性情報（透明色）が定義できるようにする。描画領
域の描画にパターンを重ね合わせる際に、透明色が付与
された所は、描画領域の描画に何等作用しないようにす
る。更に、透明度を示す情報が定義できるようにする。
既に透明色が定義されているので、この透明度の情報に
透明を含める必要はなく、透明度の情報のビット数が削
減できる。透明度の情報が付与された所では、透明度の
情報に応じて、描画領域の描画にパターンを重ね合わせ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、特に、コンピュータ
ゲームを楽しむのに用いて好適な画像表示装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータグラフィックスでは、背景
にガラスコップのような物体を重ね合わせたり、アンチ
エリアシングのために、透明度が定義される。例えば、
コンピュータグラフィックス用のワークステーションで
は、αプレーンが備えられ、重ね合わす描画の透明度が
指定可能とされる。例えば、１画素につき８ビットのα
プレーンが用意されると、２５６諧調の透明度が表現で
きる。このαプレーンは、従来、透明度のための専用の
もので、色情報のテーブルとは別個に設けられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】コンピュータゲームを
楽しむためのコンピュータは、高速処理と、優れたグラ
フィック表示能力が要求される。これと共に、ゲーム用
のコンピュータでは、メモリ容量を削減するために、透
明度を少ないビット数で表すことが望まれる。例えば、
透明度を透明、半透明、不透明の３段階で表現するにし
ても、最低２ビットが必要である。透明度のためのビッ
ト数が多くなると、色情報に割り当てることができるビ
ット数が減り、豊かな色を表現できなくなる。

【０００４】したがって、この発明の目的は、透明度を
表すためのビット数を削減できる画像処理方法を提供す
ることにある。

【０００５】また、従来、テクスチャマッピングにおけ
る座標変換は、図形を多角形で近似し、頂点座標を使っ
て行われる。このため、円形のように、頂点が無い図形
パターンをマッピングすると、多角形近似した頂点の部
分が現れ、不自然になる。すなわち、円形のパターンを
マッピングする場合、図１２Ａに示すように円形が多角
形に近似され、図１２Ｂに示すように写像変換されて、
図１２Ｃに示すように物体に貼り付けられる。この時、
円形と、近似された多角形との間の誤差が現れ、不自然
になる。

【０００６】この発明の他の目的は、透明色を定義でき
るようにすることにより、このような頂点の無い図形パ
ターンをマッピングしたときにも不自然にならないよう
にした画像処理方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、多角形から
なるパターンに対して写像変換を行い、写像変換された
パターンを描画領域の描画に重ね合わせる画像処理方法
であって、パターンに描画領域の描画への作用無を示す
色属性情報が定義でき、描画領域の描画にパターンを重
ね合わせる際に、描画領域の描画への作用無を示す色属
性情報が付与された所は、描画領域の描画に何等作用し
ないようにした画像処理方法である。

【０００８】この発明は、多角形からなるパターンに対
して写像変換を行い、写像変換されたパターンを描画領
域の描画に重ね合わせる画像処理方法であって、パター
ンに描画領域の描画への作用無を示す色属性情報が定義
でき、描画領域の描画にパターンを重ね合わせる際に、
描画領域の描画への作用無を示す色属性情報が付与され
た所は、描画領域の描画に何等作用しないようにすると
共に、重ね合わせの度合いを示す属性情報が定義でき、
重ね合わせの度合いを示す属性情報が付与された所で
は、重ね合わせの度合いを示す属性情報に応じて、描画
領域の描画にパターンを重ね合わせるようにした画像処
理方法である。

【０００９】

【作用】テクスチャの色情報に「透明色」が指定でき
る。「透明色」が指定できると、透明度情報に「透明」
を定義する必要がなくなり、透明度情報を少ないビット
数で表現できる。また、「透明色」は基になる描画に作
用しないようにすると定義することにより、円形のよう
なパターンを多角形近似した場合でも、自然な描画を表
示できる。

【００１０】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。図１は、この発明の一実施例を示すも
のである。図１において、システムバス１には、ＣＰＵ
２、メインメモリ３、画像伸長器４、ＣＤ−ＲＯＭデコ
ーダ５、画像合成装置６、座標変換装置７、ＤＭＡコン
トローラ８が接続される。

【００１１】ＣＰＵ２としては、例えば３２ビットのも
のが用いられる。ＣＰＵ２は、システム全体の管理を行
う。また、スクリーン上にポリゴンを描画する順序を決
めるソーティング処理がＣＰＵ２により行われる。

【００１２】画像伸長器４は、例えば離散コサイン変換
（ＤＣＴ）により圧縮された画像の伸長処理を行う。

【００１３】ＣＤ−ＲＯＭデコーダ５は、ＣＤ−ＲＯＭ
ドライバ９に接続されており、ＣＤ−ＲＯＭドライバ９
に装着されたＣＤ−ＲＯＭのアプリケーションプログラ
ムやデータをデコードする。ＣＤ−ＲＯＭには、例えば
ＤＣＴにより画像圧縮した動画データを記録することが
できる。

【００１４】画像合成装置６は、ローカルバス１１を介
してフレームメモリ１０に接続される。このフレームメ
モリ１０は、例えば２面のフレームメモリから構成され
ており、垂直周期毎に２面のフレームメモリを切り換え
るようにしている。フレームメモリ１０は、テクスチャ
画像を記憶するテクスチャ領域と、描画する画像を記憶
する描画領域とを有している。更に、フレームメモリ１
０には、カラールックアップテーブル（ＣＬＵＴ）が設
けられる。画像合成装置６の出力画像は、Ｄ／Ａコンバ
ータ１２を介して出力される。

【００１５】この画像合成装置６により、勾配計算及び
ポリゴン描画が行われる。ＣＰＵ２でソーディングされ
たメインメモリ３上のポリゴンデータは、ソートされた
順に画像合成装置６に転送される。そして、このデータ
は、画像合成装置６の勾配計算ユニットに送られ、勾配
計算が行われる。勾配計算は、ポリゴン描画で多角形の
内側をマッピングデータで埋めていく際、変形されたマ
ッピングデータの平面の傾きを求める計算である。テク
スチャの場合はテクスチャデータ、グローシェーディン
グの場合は輝度値でポリゴンが埋められる。そして、ポ
リゴン描画ユニット２３の出力がフレームメモリ１０に
記憶される。

【００１６】座標変換装置７は、３次元座標変換及び３
次元からスクリーン上の２次元への変換を行う。座標変
換装置７とメインメモリ３とは、ＤＭＡコントローラ８
により、データをＤＭＡ転送することができる。座標変
換装置７は、システムバス１を介してメインメモリ３か
らデータを得て、これを座標変換し、再びシステムバス
１を介してメインメモリ３上に転送する。

【００１７】図２は、ポリゴン描画の流れを示すもので
ある。ＣＰＵ２から指令が出されると（ステップ１０
１）、メインメモリ３からのデータがシステムバス１を
介して座標変換装置７に転送される。座標変換装置７で
３次元座標変換がなされ（ステップ１０２）、３次元か
ら２次元への変換がなされる（ステップ１０３）。そし
て、このデータはシステムバス１を介してメインメモリ
３に転送され、ＣＰＵ２でソーティングされる（ステッ
プ１０４）。ＣＰＵ２でソーティングされたデータは、
システムバス１を介して画像合成装置６に送られる。画
像合成装置６により、勾配計算がなされ（ステップ１０
５）、ポリゴンが描画される（ステップ１０６）。そし
て、この画像が出力される（ステップ１０７）。

【００１８】フレームメモリ１０は、テクスチャ画像を
記憶するテクスチャ領域と、描画する画像を記憶する描
画領域とを有している。すなわち、図３は、フレームメ
モリ１０のメモリ空間を示すものである。フレームメモ
リ１０は、カラムとロウの２次元アドレスでアドレシン
グされている。この２次元アドレス空間のうち、領域Ａ
Ｔ１、ＡＴ２、ＡＴ３、…がテクスチャ領域とされる。
これらのテクスチャ領域ＡＴ１、ＡＴ２、ＡＴ３、…に
は、複数種類のテクスチャパターンを配置することがで
きる。ＡＤ１は描画領域であり、描画する画面がこの描
画領域ＡＤ１に展開される。ＡＣ１、ＡＣ２、ＡＣ３は
カラールックアップテーブル（ＣＬＵＴ）領域である。

【００１９】物体の表面にテクスチャを貼る付ける場合
には、テクスチャ領域ＡＴ１、ＡＴ２、ＡＴ３…のテク
スチャデータが２次元写像変換される。例えば、図４Ａ
に示すようなテクスチャパターンＴＰ１は、図４Ｂに示
すように、２次元スクリーン上の座標に変換される。こ
のように写像変換されたテクスチャパターンＴＰ１が、
図８Ｃに示すように、描画領域に送られる。そして、描
画領域ＡＤ１上の物体の表面上に合成される。

【００２０】ポリゴンへのマッピングは、図５Ａに示す
ようなテクスチャ領域ＡＴ１、ＡＴ２、ＡＴ３にあるテ
クスチャパターンＴ１、Ｔ２、Ｔ３が読み出され、これ
が２次元写像変換され、図５Ｂに示す物体ＯＢ１の表面
に貼り付けられる。これにより、図５Ｃに示すように、
物体ＯＢ１の表面にテクスチャＴ１、Ｔ２、Ｔ３が貼り
付けられる。これが、描画領域ＡＤ１に配置される。描
画領域ＡＤ１の画面が画面上に表示される。

【００２１】静止画テクスチャの場合には、メインメモ
リ３上のテクスチャパターンが、画像合成装置６を介し
て、フレームメモリ１０上のテクスチャ領域ＡＴ１、Ａ
Ｔ２、ＡＴ３に転送される。画像合成装置６は、これを
ポリゴンに貼り付ける。これにより、物体に静止画のテ
クスチャが実現される。

【００２２】更に、動画のテクスチャが可能である。つ
まり、動画テクスチャの場合には、例えばＣＤ−ＲＯＭ
からの圧縮した動画データは、一旦、メインメモリ３に
読み込まれる。そして、この圧縮画像データは、画像伸
長器４に送られる。画像伸長器４で、画像データが伸長
される。そして、この動画データがフレームメモリ１０
上のテクスチャ領域ＡＴ１、ＡＴ２、ＡＴ３…に送られ
る。テクスチャ領域ＡＴ１、ＡＴ２、ＡＴ３…は、フレ
ームメモリ１０内に設けられているので、テクスチャパ
ターン自身も、フレーム毎に書き換えることが可能であ
る。このように、テクスチャ領域ＡＴ１、ＡＴ２、ＡＴ
３に動画を送ると、テクスチャが１フレーム毎に動的に
書き換えられて変化し、動画のテクスチャが実現され
る。

【００２３】なお、ＣＤ−ＲＯＭからの圧縮した動画デ
ータを、メインメモリ３に読み込み、この圧縮画像デー
タを画像伸長器４で伸長し、フレームメモリ１０上の描
画領域ＡＤ１に送れば、動画を直接スクリーン上に描画
することができる。

【００２４】フレームメモリ１０にＣＬＵＴ領域ＡＣ
１、ＡＣ２、ＡＣ３が設けられている。例えば、図６に
示すように、テクスチャパターンＴ２１、Ｔ２２、Ｔ２
３…に対して、領域ＡＣ１、ＡＣ２、ＡＣ４、…にＣＬ
ＵＴテーブルＣ１、Ｃ２、Ｃ３…が設けられる。各テク
スチャパターンＴ２１、Ｔ２２、Ｔ２３…の色がＣＬＵ
ＴテーブルＣ１、Ｃ２、Ｃ３で指定される。

【００２５】テクスチャパターンとして使用される画像
は、例えば煉瓦の表面パターンのように、特定の色が集
中して使用されることが多い。こういった画像では、使
用される色を予めＣＬＵＴテーブルに登録しておくこと
により、画素当たりのビット数が削減できる。しかしな
がら、使用される色の種類の傾向は、例えば、煉瓦の表
面パターンと石の表面パターンのように、テクスチャ毎
に異なるのが通常である。これを単一のＣＬＵＴで表現
することは、色数の低下による画質の劣化を招く。そこ
で、この発明の一実施例では、複数のＣＬＵＴテーブル
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３…が用意され、テクスチャ毎にＣＬＵ
Ｔテーブルが選択可能とされる。

【００２６】なお、ＣＬＵＴテーブルとテクスチャパタ
ーンとは、１対１に対応する必要はなく、１つのＣＬＵ
Ｔテーブルを複数のテクスチャパターンで共有するよう
にしても良い。例えば、テクスチャのビット数を４ビッ
トとすれば、単一のＣＬＵＴテーブルを使用すると、テ
クスチャマッピングで表現できる色数は１６色にすぎな
い。しかし、このようにテクスチャパターン毎にＣＬＬ
ＵＴテーブルを選択できれば、表現できる色数は画素が
４ビットであっても４８色になる。

【００２７】また、テクスチャの色情報に、「透明色」
が定義できる。「透明色」では、描画領域の画像に作用
しないとされる。すなわち、「透明色」の所では、描画
領域のメモリの書き換えがなされない。このように「透
明色」が定義できると、図７に示すように、円形のテク
スチャパターンを自然にマッピングできる。すなわち、
円形のテクスチャパターンを、図７Ａに示すように、多
角形で近似する。この時、近似した多角形と円形と相違
する部分ＴＲを、「透明色」と定義しておく。このよう
なテクスチャパターンを図７Ｂに示すように写像変換し
て背景に貼り付けると、近似した多角形と円形と相違す
る部分ＴＲは「透明色」なので、図７Ｃに示すように、
自然に円形のテクスチャパターンを合成することができ
る。

【００２８】更に、このような色情報の他に、「半透
明」及び「不透明」の透明度情報が定義される。「半透
明」では、描画物体が半分透けるように、描画物体にテ
クスチャを重ね合わされる。「不透明」では、テクスチ
ャで描画物体が覆われる。この透明度情報は、「半透
明」及び「不透明」の２種類であるから、１ビットで表
現できる。「透明色」は、透明度情報には定義されてお
らず、色情報に定義されていることが重要である。

【００２９】例えば、透明色の部分を「０」で定義す
る。また、透明度情報として、「半透明」を「０」、透
明を「１」とする。図８に示すように、テクスチャパタ
ーンＰ１（図８Ａ）に「透明色」の部分（「０」の部
分）を定義しておき、透明度情報のテーブルＱ１を全て
「１」（不透明）とし、背景Ｂ１（図８Ｃ）に合成した
場合、図９に示すように、テクスチャパターンＰ１の
「透明色」とした部分では、テクスチャパターンが背景
に対して作用せずに背景が現れ、テクスチャパターンの
他の部分では、テクスチャパターンが背景を覆い隠す。
テーブルＱ１は全て「１」なので、パターンＰ１の「透
明色」以外の所では、背景が全く見えないようになる。

【００３０】図１０に示すように、同じテクスチャパタ
ーンＰ１（図１０Ａ）で、透明色情報のテーブルＱ１
（図１０Ｂ）を全て「０」（半透明）とし、同じ背景Ｂ
１に合成する場合、図１１に示すように、テクスチャパ
ターンＰ１の「透明色」とした部分では、テクスチャパ
ターンが背景に対して作用せずに背景が現れ、テクスチ
ャパターンの他の部分では、テクスチャパターンと背景
とが混合されてテクスチャパターンに合成される。テー
ブルＱ１は全て「０」なので、パターンＰ１の「透明
色」以外の所では、背景が透けて見えるようになる。

【００３１】

【発明の効果】この発明によれば、テクスチャの色情報
に「透明色」が指定できる。「透明色」が指定できる
と、透明度情報に「透明」を定義する必要がなくなり、
透明度情報を少ないビット数で表現できる。また、「透
明色」は基になる描画に作用しないようにすると定義す
ることにより、円形のようなパターンを多角形近似した
場合でも、自然な描画を表示できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例のブロック図である。

【図２】この発明の一実施例の説明に用いるフローチャ
ートである。

【図３】この発明の一実施例におけるメモリ構成の説明
に用いる略線図である。

【図４】この発明の一実施例におけるテクスチャの説明
に用いる略線図である。

【図５】この発明の一実施例におけるテクスチャの説明
に用いる略線図である。

【図６】この発明の一実施例におけるテクスチャの説明
に用いる略線図である。

【図７】この発明の一実施例におけるテクスチャの説明
に用いる略線図である。

【図８】この発明の一実施例におけるテクスチャの説明
に用いる略線図である。

【図９】この発明の一実施例におけるテクスチャの説明
に用いる略線図である。

【図１０】この発明の一実施例におけるテクスチャの説
明に用いる略線図である。

【図１１】この発明の一実施例におけるテクスチャの説
明に用いる略線図である。

【図１２】この発明の一実施例におけるテクスチャの説
明に用いる略線図である。１システムバス２ＣＰＵ３メインメモリ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多角形からなるパターンに対して写像変
換を行い、上記写像変換されたパターンを描画領域の描
画に重ね合わせる画像処理方法であって、上記パターンに、描画領域の描画への作用無を示す色属
性情報が定義でき、上記描画領域の描画に上記パターンを重ね合わせる際
に、上記描画領域の描画への作用無を示す色属性情報が
付与された所は、上記描画領域の描画に何等作用しない
ようにした画像処理方法。
【請求項２】多角形からなるパターンに対して写像変
換を行い、上記写像変換されたパターンを描画領域の描
画に重ね合わせる画像処理方法であって、上記パターンに、描画領域の描画への作用無を示す色属
性情報が定義でき、上記描画領域の描画に上記パターンを重ね合わせる際
に、上記描画領域の描画への作用無を示す色属性情報が
付与された所は、上記描画領域の描画に何等作用しない
ようにすると共に、重ね合わせの度合いを示す属性情報が定義でき、上記重ね合わせの度合いを示す属性情報が付与された所
では、上記重ね合わせの度合いを示す属性情報に応じ
て、上記描画領域の描画に上記パターンを重ね合わせる
ようにした画像処理方法。