JPH07296187A - 画像表示処理装置 - Google Patents
画像表示処理装置Info
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- JPH07296187A JPH07296187A JP9131894A JP9131894A JPH07296187A JP H07296187 A JPH07296187 A JP H07296187A JP 9131894 A JP9131894 A JP 9131894A JP 9131894 A JP9131894 A JP 9131894A JP H07296187 A JPH07296187 A JP H07296187A
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- shading
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- plane
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ３次元構造のシェーディング画像を簡単な方
法で実現する。 【構成】ＣＰＵ１４からのエフェクト情報を受けて、フ
レームメモリ１１、アドレス変換部１５及びオフセット
発生回路１６Ａ，１６Ｂから、画像の３原色信号データ
Ｒ，Ｇ，Ｂ、変形アドレスａＸ，ａＹ、オフセットＸ
１，Ｙ１が出力される。変形アドレスａＸ，ａＹにオフ
セットＸ１，Ｙ１が加算され、これを受けて第１次シェ
ーディングテーブル１２Ａ，１２Ｂとバンプテーブル１
３Ａ，１３Ｂから第１次シェーディングパラメータＰ
Ｘ，ＰＹと表面の凹凸を表わすバンプパラメータＢＸ，
ＢＹが出力される。これらが加算されてウェーブパラメ
ータＬＸ，ＬＹが生成され、これが乗算されて第２次シ
ェーディングパラメータＬが生成される。ここでは、テ
ーブルルックアップにより３次元構造のシェーディング
画像が得られるので、構成を簡単にしてコストダウンで
きる。
法で実現する。 【構成】ＣＰＵ１４からのエフェクト情報を受けて、フ
レームメモリ１１、アドレス変換部１５及びオフセット
発生回路１６Ａ，１６Ｂから、画像の３原色信号データ
Ｒ，Ｇ，Ｂ、変形アドレスａＸ，ａＹ、オフセットＸ
１，Ｙ１が出力される。変形アドレスａＸ，ａＹにオフ
セットＸ１，Ｙ１が加算され、これを受けて第１次シェ
ーディングテーブル１２Ａ，１２Ｂとバンプテーブル１
３Ａ，１３Ｂから第１次シェーディングパラメータＰ
Ｘ，ＰＹと表面の凹凸を表わすバンプパラメータＢＸ，
ＢＹが出力される。これらが加算されてウェーブパラメ
ータＬＸ，ＬＹが生成され、これが乗算されて第２次シ
ェーディングパラメータＬが生成される。ここでは、テ
ーブルルックアップにより３次元構造のシェーディング
画像が得られるので、構成を簡単にしてコストダウンで
きる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、画像に特殊効果を施
すディジタル・ビデオエフェクタなどに適用して好適な
画像表示処理装置に関する。
すディジタル・ビデオエフェクタなどに適用して好適な
画像表示処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータ・グラフィックスにおいて
は、合成した画像をよりリアルに表現するためにシェー
ディング処理（陰影付け）が有効に用いられている。こ
のシェーディング処理では、例えば紙をめくったとき
（ページターン）に、めくった部分に影を付けることに
よってめくったことがリアルに表現されるようになる。
コンピュータ・グラフィックスでシェーディング処理を
行なう場合は、例えば点光源の位置を定め、点光源から
の光線に対して直角な面を最大輝度とし、この直角な面
からずれる角度が大きい面ほど暗くするようになってい
る。
は、合成した画像をよりリアルに表現するためにシェー
ディング処理（陰影付け）が有効に用いられている。こ
のシェーディング処理では、例えば紙をめくったとき
（ページターン）に、めくった部分に影を付けることに
よってめくったことがリアルに表現されるようになる。
コンピュータ・グラフィックスでシェーディング処理を
行なう場合は、例えば点光源の位置を定め、点光源から
の光線に対して直角な面を最大輝度とし、この直角な面
からずれる角度が大きい面ほど暗くするようになってい
る。
【０００３】このようなシェーディング処理をするため
には、まず平面に直角な方向、すなわち平面の法線ベク
トルを算出する。次に算出された法線ベクトルと光源の
位置との関係に基づいて平面の反射強度を計算すること
によって平面の輝度、すなわち陰影が求められる。
には、まず平面に直角な方向、すなわち平面の法線ベク
トルを算出する。次に算出された法線ベクトルと光源の
位置との関係に基づいて平面の反射強度を計算すること
によって平面の輝度、すなわち陰影が求められる。
【０００４】また、コンピュータ・グラフィックスで
は、３次元構造を表現することもできる。例えば紙をめ
っくたとき、めくった部分が波状にうねっているように
表現することができる。この場合は、バンプマッピング
法を用いて、まずうねった部分を細かく分割し、分割さ
れたそれぞれの部分の法線ベクトルを求める。その後、
上述と同様に点光源からの位置関係で各部の陰影を求め
ればよい。
は、３次元構造を表現することもできる。例えば紙をめ
っくたとき、めくった部分が波状にうねっているように
表現することができる。この場合は、バンプマッピング
法を用いて、まずうねった部分を細かく分割し、分割さ
れたそれぞれの部分の法線ベクトルを求める。その後、
上述と同様に点光源からの位置関係で各部の陰影を求め
ればよい。
【０００５】一方、低コストで特殊効果を実現するビデ
オエフェクタでは、物体を変形あるいは回転させる程度
しかできないのが普通である。これに、コンピュータ・
グラフィックスと同様にシェーディング処理を施すこと
ができれば、画像を更にリアルに表現することが可能に
なる。
オエフェクタでは、物体を変形あるいは回転させる程度
しかできないのが普通である。これに、コンピュータ・
グラフィックスと同様にシェーディング処理を施すこと
ができれば、画像を更にリアルに表現することが可能に
なる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、コンピュータ
・グラフィックスで用いられるシェーディング処理及び
バンプマッピング法では、上述のように法線ベクトルを
求める演算などが必要になるため、演算処理能力が高い
コンピュータが必要になる。ビデオエフェクタは低コス
トを特徴とするものであるから、このように高価なコン
ピュータを用いることは好ましくない。
・グラフィックスで用いられるシェーディング処理及び
バンプマッピング法では、上述のように法線ベクトルを
求める演算などが必要になるため、演算処理能力が高い
コンピュータが必要になる。ビデオエフェクタは低コス
トを特徴とするものであるから、このように高価なコン
ピュータを用いることは好ましくない。
【０００７】そのため、シェーディング処理を簡単に実
現することが可能な画像表示処理装置が提案されている
（特開平４−１２７３８６号公報）。この画像表示処理
装置では、平面上のＸ方向及びＹ方向のシェーディング
パラメータをテーブルに蓄えておき、アドレスに応じて
これらのシェーディングパラメータを読み出して画像デ
ータに掛け合わせることによってシェーディング処理を
するものである。この画像表示処理装置は構成が簡単で
あるが、平面上の細かなうねりのような３次元構造を表
現することは困難である。
現することが可能な画像表示処理装置が提案されている
（特開平４−１２７３８６号公報）。この画像表示処理
装置では、平面上のＸ方向及びＹ方向のシェーディング
パラメータをテーブルに蓄えておき、アドレスに応じて
これらのシェーディングパラメータを読み出して画像デ
ータに掛け合わせることによってシェーディング処理を
するものである。この画像表示処理装置は構成が簡単で
あるが、平面上の細かなうねりのような３次元構造を表
現することは困難である。
【０００８】そこでこの発明は、上述したような課題を
解決したものであって、３次元構造のシェーディング処
理を簡単に行なうことが可能な画像表示処理装置を提案
するものである。
解決したものであって、３次元構造のシェーディング処
理を簡単に行なうことが可能な画像表示処理装置を提案
するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明においては、三次元空間上の任意の角度の平
面に対してシェーディング処理を行なう画像表示処理装
置において、画像データが蓄えられる画像メモリと、平
面上に任意に設定されたＸ方向のシェーディングパラメ
ータが蓄えられるＸ方向シェーディングパラメータテー
ブルと、Ｘ方向と直角なＹ方向のシェーディングパラメ
ータが蓄えられるＹ方向シェーディングパラメータテー
ブルと、平面のＸ方向の形状を表わすバンプパラメータ
が蓄えられるＸ方向バンプパラメータテーブルと、平面
のＹ方向の形状を表わすバンプパラメータが蓄えられる
Ｙ方向バンプパラメータテーブルと、平面の角度に応じ
て画像変形アドレスを発生するアドレス発生部とを備
え、アドレス発生部から出力された画像変形アドレスに
応じて画像メモリから画像データが読み出され、アドレ
ス発生部から出力された画像変形アドレスに応じてＸ方
向シェーディングパラメータテーブルとＹ方向シェーデ
ィングパラメータテーブルからそれぞれＸ方向シェーデ
ィングパラメータとＹ方向シェーディングパラメータが
読み出され、アドレス発生部から出力された画像変形ア
ドレスに応じてＸ方向バンプパラメータテーブルとＹ方
向バンプパラメータテーブルからそれぞれＸ方向バンプ
パラメータとＹ方向バンプパラメータが読み出され、読
み出されたＸ方向及びＹ方向のシェーディングパラメー
タと読み出されたＸ方向及びＹ方向のバンプパラメータ
を用いて読み出された画像データのシェーディング処理
が行なわれることを特徴とするものである。
め、本発明においては、三次元空間上の任意の角度の平
面に対してシェーディング処理を行なう画像表示処理装
置において、画像データが蓄えられる画像メモリと、平
面上に任意に設定されたＸ方向のシェーディングパラメ
ータが蓄えられるＸ方向シェーディングパラメータテー
ブルと、Ｘ方向と直角なＹ方向のシェーディングパラメ
ータが蓄えられるＹ方向シェーディングパラメータテー
ブルと、平面のＸ方向の形状を表わすバンプパラメータ
が蓄えられるＸ方向バンプパラメータテーブルと、平面
のＹ方向の形状を表わすバンプパラメータが蓄えられる
Ｙ方向バンプパラメータテーブルと、平面の角度に応じ
て画像変形アドレスを発生するアドレス発生部とを備
え、アドレス発生部から出力された画像変形アドレスに
応じて画像メモリから画像データが読み出され、アドレ
ス発生部から出力された画像変形アドレスに応じてＸ方
向シェーディングパラメータテーブルとＹ方向シェーデ
ィングパラメータテーブルからそれぞれＸ方向シェーデ
ィングパラメータとＹ方向シェーディングパラメータが
読み出され、アドレス発生部から出力された画像変形ア
ドレスに応じてＸ方向バンプパラメータテーブルとＹ方
向バンプパラメータテーブルからそれぞれＸ方向バンプ
パラメータとＹ方向バンプパラメータが読み出され、読
み出されたＸ方向及びＹ方向のシェーディングパラメー
タと読み出されたＸ方向及びＹ方向のバンプパラメータ
を用いて読み出された画像データのシェーディング処理
が行なわれることを特徴とするものである。
【００１０】
【作用】図１に示すように、ＣＰＵ１４から例えば平面
２（図２）の角度θなどのエフェクト情報が出力され、
これを受けてアドレス変換部１５から画像の変形アドレ
スａＸ，ａＹが出力される。また、オフセット発生回路
１６Ａ，１６ＢからＸ，Ｙ方向のオフセットＸ１，Ｙ１
が出力され、これが変形アドレスａＸ，ａＹに加算され
て第１次シェーディングテーブル１２Ａ，１２Ｂとバン
プテーブル１３Ａ，１３Ｂに供給される。
２（図２）の角度θなどのエフェクト情報が出力され、
これを受けてアドレス変換部１５から画像の変形アドレ
スａＸ，ａＹが出力される。また、オフセット発生回路
１６Ａ，１６ＢからＸ，Ｙ方向のオフセットＸ１，Ｙ１
が出力され、これが変形アドレスａＸ，ａＹに加算され
て第１次シェーディングテーブル１２Ａ，１２Ｂとバン
プテーブル１３Ａ，１３Ｂに供給される。
【００１１】第１次シェーディングテーブル１２Ａ，１
２Ｂからは図５に示すような第１次シェーディングパラ
メータＰＸ，ＰＹが出力され、バンプテーブル１３Ａ，
１３Ｂからは図６に示すようなバンプパラメータＢＸ，
ＢＹが出力される。第１次シェーディングパラメータＰ
Ｘ，ＰＹとバンプパラメータＢＸ，ＢＹが加算回路１９
Ａ，１９Ｂで加算されて、図８に示すようなウェーブパ
ラメータＬＸ，ＬＹが生成される。更に、これらが乗算
回路２０で乗算されて、図９に示す第２次シェーディン
グパラメータＬが生成され、これがシェーディング処理
回路１８に供給される。
２Ｂからは図５に示すような第１次シェーディングパラ
メータＰＸ，ＰＹが出力され、バンプテーブル１３Ａ，
１３Ｂからは図６に示すようなバンプパラメータＢＸ，
ＢＹが出力される。第１次シェーディングパラメータＰ
Ｘ，ＰＹとバンプパラメータＢＸ，ＢＹが加算回路１９
Ａ，１９Ｂで加算されて、図８に示すようなウェーブパ
ラメータＬＸ，ＬＹが生成される。更に、これらが乗算
回路２０で乗算されて、図９に示す第２次シェーディン
グパラメータＬが生成され、これがシェーディング処理
回路１８に供給される。
【００１２】一方、アドレス変換部１５からの変形アド
レスａＸ，ａＹを受けてフレームメモリ１１から画像の
３原色信号データＲ，Ｇ，Ｂが出力され、これがシェー
ディング処理回路１８に供給される。そしてここで画像
の３原色信号データＲ，Ｇ，Ｂがシェーディングパラメ
ータＬに基づいてシェーディング処理され、これがＤ／
Ａコンバータ２１及び出力端子２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ
を介して外部に出力される。
レスａＸ，ａＹを受けてフレームメモリ１１から画像の
３原色信号データＲ，Ｇ，Ｂが出力され、これがシェー
ディング処理回路１８に供給される。そしてここで画像
の３原色信号データＲ，Ｇ，Ｂがシェーディングパラメ
ータＬに基づいてシェーディング処理され、これがＤ／
Ａコンバータ２１及び出力端子２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ
を介して外部に出力される。
【００１３】このようにこのビデオエフェクタ１０で
は、法線ベクトルなどの演算をすることなく、単にテー
ブルルックアップにより３次元構造のシェーディング画
像を得ることが可能である。
は、法線ベクトルなどの演算をすることなく、単にテー
ブルルックアップにより３次元構造のシェーディング画
像を得ることが可能である。
【００１４】
【実施例】続いて、本発明に係る画像表示処理装置をビ
デオエフェクタに適用した場合の一実施例について、図
面を参照して詳細に説明する。
デオエフェクタに適用した場合の一実施例について、図
面を参照して詳細に説明する。
【００１５】図１は、本発明の画像表示処理装置を適用
したビデオエフェクタ１０の構成を示す。ここで、まず
画像表示処理装置の原理について説明する。なお、本実
施例では平面を回転させていったとき、この平面に照射
される光源からの光の反射強度の状態をシミュレーショ
ンした場合について説明する。
したビデオエフェクタ１０の構成を示す。ここで、まず
画像表示処理装置の原理について説明する。なお、本実
施例では平面を回転させていったとき、この平面に照射
される光源からの光の反射強度の状態をシミュレーショ
ンした場合について説明する。
【００１６】図２に示すように、光源１からの光が平面
２に照射されると、これが反射して図３に示すように平
面２に光源１が映りこんで白く光って見える部分（ハイ
ライト）３が生ずる。この白く光って見える部分３の明
るさは反射強度であり、平面２の角度θに応じて変化す
る第２次シェーディングパラメータＬ（図９）によって
決定される。そして、実際には２次元的な平面である画
像を疑似的に３次元曲面に見せるためには、第２次シェ
ーディングパラメータＬを３次元形状に応じた値に変化
させればよい。こうすることで形状は平面であってもそ
の表面の反射の様子は曲面のものとなり、これを見る人
は３次元形状に見えるようになる。
２に照射されると、これが反射して図３に示すように平
面２に光源１が映りこんで白く光って見える部分（ハイ
ライト）３が生ずる。この白く光って見える部分３の明
るさは反射強度であり、平面２の角度θに応じて変化す
る第２次シェーディングパラメータＬ（図９）によって
決定される。そして、実際には２次元的な平面である画
像を疑似的に３次元曲面に見せるためには、第２次シェ
ーディングパラメータＬを３次元形状に応じた値に変化
させればよい。こうすることで形状は平面であってもそ
の表面の反射の様子は曲面のものとなり、これを見る人
は３次元形状に見えるようになる。
【００１７】本例では、図４に示すように平面２の画像
にＸ方向及びこれと直角なＹ方向によって変換座標系が
設定される。そして、図５に示すように平面２のＸ方向
及びＹ方向に対してシェーディング処理を行なうための
第１次シェーディングパラメータＰＸ，ＰＹが設定され
る。この第１次シェーディングパラメータＰＸ，ＰＹ
は、光源１や画像全体の形状によって変化する。また、
ここでは更に図６に示すように、平面２のＸ方向及びＹ
方向の細部の形状、例えばうねりなどを表わすバンプパ
ラメータＢＸ，ＢＹが設定される。このバンプパラメー
タＢＸ，ＢＹは画像表面の３次元形状により変化し、こ
れを種々変化させることでいろいろな表面形状を表現す
ることができる。本例では説明を簡単にするため、Ｙ方
向のバンプパラメータＢＹを一定とし、Ｘ方向のバンプ
パラメータＢＸだけを変化させた場合を示しており、図
６はＸ方向に波状のうねりがあることを示している。バ
ンプパラメータＢＸは次のようにして設定される。
にＸ方向及びこれと直角なＹ方向によって変換座標系が
設定される。そして、図５に示すように平面２のＸ方向
及びＹ方向に対してシェーディング処理を行なうための
第１次シェーディングパラメータＰＸ，ＰＹが設定され
る。この第１次シェーディングパラメータＰＸ，ＰＹ
は、光源１や画像全体の形状によって変化する。また、
ここでは更に図６に示すように、平面２のＸ方向及びＹ
方向の細部の形状、例えばうねりなどを表わすバンプパ
ラメータＢＸ，ＢＹが設定される。このバンプパラメー
タＢＸ，ＢＹは画像表面の３次元形状により変化し、こ
れを種々変化させることでいろいろな表面形状を表現す
ることができる。本例では説明を簡単にするため、Ｙ方
向のバンプパラメータＢＹを一定とし、Ｘ方向のバンプ
パラメータＢＸだけを変化させた場合を示しており、図
６はＸ方向に波状のうねりがあることを示している。バ
ンプパラメータＢＸは次のようにして設定される。
【００１８】いま、平面２のＸ軸方向の表面形状が図７
に示すようにＺ＝ｓｉｎＸの曲線４で表わされるものと
する。この曲線４の接線ベクトルＴはＴ＝（ｃｏｓθ，
ｓｉｎθ）となる。ここでθはＸ軸と曲線４との成す角
度であり、ｔａｎθ＝ｃｏｓＸの関係が成り立つ。した
がって曲線４の法線ベクトルＮは、Ｎ＝（−ｓｉｎθ，
ｃｏｓθ）となる。同図に示す入射光ベクトルＬとＸ軸
との成す角をηとすれば、ベクトルＮとベクトルＬとの
成す角νは、ν＝π／２＋θ−ηとなる。
に示すようにＺ＝ｓｉｎＸの曲線４で表わされるものと
する。この曲線４の接線ベクトルＴはＴ＝（ｃｏｓθ，
ｓｉｎθ）となる。ここでθはＸ軸と曲線４との成す角
度であり、ｔａｎθ＝ｃｏｓＸの関係が成り立つ。した
がって曲線４の法線ベクトルＮは、Ｎ＝（−ｓｉｎθ，
ｃｏｓθ）となる。同図に示す入射光ベクトルＬとＸ軸
との成す角をηとすれば、ベクトルＮとベクトルＬとの
成す角νは、ν＝π／２＋θ−ηとなる。
【００１９】一方、この平面２の拡散反射成分ＩｄはＩ
ｄ＝Ｉ×Ｋｄ×ｃｏｓν＝Ｉ×Ｋｄ（−ｓｉｎ（θ−
η））となる。ここでＩは入射光強度、Ｋｄは表面の材
質固有の拡散反射率である。また、平面２の鏡面反射成
分ＩｓはＩｓ＝Ｉ×Ｋｓ×ｃｏｓn（ν＋θ）＝Ｉ×Ｋ
ｓ×（ｓｉｎn（２θ−η））となる。ここでＫｓは表
面の鏡面反射率で、ｎは鏡面反射の分散係数で材質によ
り変化するものであり、ｎが大きくなるほどハイライト
３が一点に集中するようになる。また、ここで視線ベク
トルはＺ軸方向と同一であるものとする。そして、平面
２のＸ方向のウェーブ形状を表わすウェーブパラメータ
ＬＸは、ＬＸ＝Ｉｄ＋Ｉｓ＝Ｉ｛Ｋｄ（−ｓｉｎ（θ−
η））＋Ｋｓ（ｓｉｎn（２θ−η））｝となる。
ｄ＝Ｉ×Ｋｄ×ｃｏｓν＝Ｉ×Ｋｄ（−ｓｉｎ（θ−
η））となる。ここでＩは入射光強度、Ｋｄは表面の材
質固有の拡散反射率である。また、平面２の鏡面反射成
分ＩｓはＩｓ＝Ｉ×Ｋｓ×ｃｏｓn（ν＋θ）＝Ｉ×Ｋ
ｓ×（ｓｉｎn（２θ−η））となる。ここでＫｓは表
面の鏡面反射率で、ｎは鏡面反射の分散係数で材質によ
り変化するものであり、ｎが大きくなるほどハイライト
３が一点に集中するようになる。また、ここで視線ベク
トルはＺ軸方向と同一であるものとする。そして、平面
２のＸ方向のウェーブ形状を表わすウェーブパラメータ
ＬＸは、ＬＸ＝Ｉｄ＋Ｉｓ＝Ｉ｛Ｋｄ（−ｓｉｎ（θ−
η））＋Ｋｓ（ｓｉｎn（２θ−η））｝となる。
【００２０】さて、上述の第１次シェーディングパラメ
ータＰＸ，ＰＹとバンプパラメータＢＸ，ＢＹを加算す
ることによって、図８に示すように上述と同様のＸ軸及
びＹ軸方向のウェーブパラメータＬＸ（＝ＰＸ×Ｂ
Ｘ），ＬＹ（＝ＰＹ×ＢＹ）が求められる。このウェー
ブパラメータＬＸ，ＬＹはそれぞれ平面２のＸ軸方向及
びＹ軸方向のうねりと陰影を表わしたものとなる。そし
て、これらのウェーブパラメータＬＸ，ＬＹを掛け合わ
せることによって、図９に示すように第２次シェーディ
ングパラメータＬが求められる。
ータＰＸ，ＰＹとバンプパラメータＢＸ，ＢＹを加算す
ることによって、図８に示すように上述と同様のＸ軸及
びＹ軸方向のウェーブパラメータＬＸ（＝ＰＸ×Ｂ
Ｘ），ＬＹ（＝ＰＹ×ＢＹ）が求められる。このウェー
ブパラメータＬＸ，ＬＹはそれぞれ平面２のＸ軸方向及
びＹ軸方向のうねりと陰影を表わしたものとなる。そし
て、これらのウェーブパラメータＬＸ，ＬＹを掛け合わ
せることによって、図９に示すように第２次シェーディ
ングパラメータＬが求められる。
【００２１】以上の原理に基づいて、図１のビデオエフ
ェクタ１０が構成されている。同図において、１１は平
面２の画像情報の３原色信号データＲ，Ｇ，Ｂが蓄えら
れるフレームメモリ、１２Ａ，１２ＢはＸ方向及びＹ方
向の第１次シェーディングパラメータＰＸ，ＰＹ（図
５）がそれぞれ蓄えられる第１次シェーディングテーブ
ルである。１３Ａ，１３ＢはＸ方向及びＹ方向のバンプ
パラメータＢＸ，ＢＹが蓄えられるバンプテーブルであ
る。ＣＰＵ１４から例えば平面２の画像の角度などエフ
ェクト情報が出力され、これがアドレス変換部１５に供
給される。アドレス変換部１５では、平面２の角度情報
に応じたＸ方向及びＹ方向の変形アドレスａＸ，ａＹが
発生される。また、ＣＰＵ１４からオフセットデータが
出力され、これがオフセット発生回路１６Ａ，１６Ｂに
供給される。オフセット発生回路１６Ａ，１６Ｂでは、
Ｘ，Ｙ方向のオフセット値Ｘ１，Ｙ１が発生される。
ェクタ１０が構成されている。同図において、１１は平
面２の画像情報の３原色信号データＲ，Ｇ，Ｂが蓄えら
れるフレームメモリ、１２Ａ，１２ＢはＸ方向及びＹ方
向の第１次シェーディングパラメータＰＸ，ＰＹ（図
５）がそれぞれ蓄えられる第１次シェーディングテーブ
ルである。１３Ａ，１３ＢはＸ方向及びＹ方向のバンプ
パラメータＢＸ，ＢＹが蓄えられるバンプテーブルであ
る。ＣＰＵ１４から例えば平面２の画像の角度などエフ
ェクト情報が出力され、これがアドレス変換部１５に供
給される。アドレス変換部１５では、平面２の角度情報
に応じたＸ方向及びＹ方向の変形アドレスａＸ，ａＹが
発生される。また、ＣＰＵ１４からオフセットデータが
出力され、これがオフセット発生回路１６Ａ，１６Ｂに
供給される。オフセット発生回路１６Ａ，１６Ｂでは、
Ｘ，Ｙ方向のオフセット値Ｘ１，Ｙ１が発生される。
【００２２】アドレス変換部１５から出力されたＸ方向
及びＹ方向の変形アドレスａＸ，ａＹは、フレームメモ
リ１１と加算回路１７Ａ，１７Ｂに供給される。フレー
ムメモリ１１からは、ＣＰＵ１４から供給されたエフェ
クト情報に応じて変形された画像情報の３原色信号デー
タＲ，Ｇ，Ｂが出力され、これがシェーディング処理回
路１８に供給される。また、加算回路１７Ａ，１７Ｂで
は、アドレス変換部１５からの変形アドレスａＸ，ａＹ
にオフセットＸ１，Ｙ１が付加され、これが第１次シェ
ーディングテーブル１２Ａ，１２Ｂとバンプテーブル１
３Ａ，１３Ｂに供給される。これによって第１次シェー
ディングテーブル１２Ａ，１２ＢからＸ方向及びＹ方向
の第１次シェーディングパラメータＰＸ，ＰＹ（図５）
が読み出され、これが加算回路１９Ａ，１９Ｂに供給さ
れる。また、バンプテーブル１３Ａ，１３ＢからＸ方向
及びＹ方向のバンプパラメータＢＸ，ＢＹ（図６）が出
力され、これも加算回路１９Ａ，１９Ｂに供給される。
及びＹ方向の変形アドレスａＸ，ａＹは、フレームメモ
リ１１と加算回路１７Ａ，１７Ｂに供給される。フレー
ムメモリ１１からは、ＣＰＵ１４から供給されたエフェ
クト情報に応じて変形された画像情報の３原色信号デー
タＲ，Ｇ，Ｂが出力され、これがシェーディング処理回
路１８に供給される。また、加算回路１７Ａ，１７Ｂで
は、アドレス変換部１５からの変形アドレスａＸ，ａＹ
にオフセットＸ１，Ｙ１が付加され、これが第１次シェ
ーディングテーブル１２Ａ，１２Ｂとバンプテーブル１
３Ａ，１３Ｂに供給される。これによって第１次シェー
ディングテーブル１２Ａ，１２ＢからＸ方向及びＹ方向
の第１次シェーディングパラメータＰＸ，ＰＹ（図５）
が読み出され、これが加算回路１９Ａ，１９Ｂに供給さ
れる。また、バンプテーブル１３Ａ，１３ＢからＸ方向
及びＹ方向のバンプパラメータＢＸ，ＢＹ（図６）が出
力され、これも加算回路１９Ａ，１９Ｂに供給される。
【００２３】加算回路１９Ａ，１９Ｂでは、第１次シェ
ーディングパラメータＰＸ，ＰＹとバンプパラメータＢ
Ｘ，ＢＹが加算されてウェーブパラメータＬＸ，ＬＹ
（図８）が生成される。そして、これらのウェーブパラ
メータＬＸ，ＬＹが乗算回路２０で乗算されて、第２次
シェーディングパラメータＬ（図９）が生成され、これ
がシェーディング処理回路１８に供給される。
ーディングパラメータＰＸ，ＰＹとバンプパラメータＢ
Ｘ，ＢＹが加算されてウェーブパラメータＬＸ，ＬＹ
（図８）が生成される。そして、これらのウェーブパラ
メータＬＸ，ＬＹが乗算回路２０で乗算されて、第２次
シェーディングパラメータＬ（図９）が生成され、これ
がシェーディング処理回路１８に供給される。
【００２４】シェーディング処理回路１８では、フレー
ムメモリ１１から供給された画像情報の３原色信号デー
タＲ，Ｇ，Ｂに対して、第２次シェーディングパラメー
タＬによってシェーディング処理が行なわれる。これに
より、図３に示した画像を更にＸ方向に波立たせたよう
なシェーディング画像が得られる。このようにして例え
ば旗が風になびいている様子やしわのある紙など３次元
構造を表現することができる。シェーディング処理回路
１８の出力はＤ／Ａコンバータ２１に供給され、ここで
３原色信号データＲ，Ｇ，Ｂがアナログ信号に変換され
て出力端子２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂから外部に出力され
る。
ムメモリ１１から供給された画像情報の３原色信号デー
タＲ，Ｇ，Ｂに対して、第２次シェーディングパラメー
タＬによってシェーディング処理が行なわれる。これに
より、図３に示した画像を更にＸ方向に波立たせたよう
なシェーディング画像が得られる。このようにして例え
ば旗が風になびいている様子やしわのある紙など３次元
構造を表現することができる。シェーディング処理回路
１８の出力はＤ／Ａコンバータ２１に供給され、ここで
３原色信号データＲ，Ｇ，Ｂがアナログ信号に変換され
て出力端子２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂから外部に出力され
る。
【００２５】ＣＰＵ１４からのエフェクト情報を変える
と、アドレス変換部１５から出力される画像の変形アド
レスａＸ，ａＹが変わり、これによってフレームメモリ
１１からエフェクト情報に応じて変形された画像情報の
３原色信号データＲ，Ｇ，Ｂが出力される。これと同時
に、第１次シェーディングテーブル１２Ａ，１２Ｂとバ
ンプテーブル１３Ａ，１３Ｂから、エフェクト情報に応
じたＸ方向及びＹ方向の第１次シェーディングパラメー
タＰＸ，ＰＹとバンプパラメータＢＸ，ＢＹが出力され
る。これらの第１次シェーディングパラメータＰＸ，Ｐ
ＹとバンプパラメータＢＸ，ＢＹからウェーブパラメー
タＬＸ，ＬＹが算出され、これを乗算することによって
第２次シェーディングパラメータＬが生成される。した
がって、描画する平面２の例えば角度θなどのエフェク
ト情報を変化させていくと、これに伴って第２次シェー
ディングパラメータＬが変化して、常に最適なシェーデ
ィング処理を行なうことができる。
と、アドレス変換部１５から出力される画像の変形アド
レスａＸ，ａＹが変わり、これによってフレームメモリ
１１からエフェクト情報に応じて変形された画像情報の
３原色信号データＲ，Ｇ，Ｂが出力される。これと同時
に、第１次シェーディングテーブル１２Ａ，１２Ｂとバ
ンプテーブル１３Ａ，１３Ｂから、エフェクト情報に応
じたＸ方向及びＹ方向の第１次シェーディングパラメー
タＰＸ，ＰＹとバンプパラメータＢＸ，ＢＹが出力され
る。これらの第１次シェーディングパラメータＰＸ，Ｐ
ＹとバンプパラメータＢＸ，ＢＹからウェーブパラメー
タＬＸ，ＬＹが算出され、これを乗算することによって
第２次シェーディングパラメータＬが生成される。した
がって、描画する平面２の例えば角度θなどのエフェク
ト情報を変化させていくと、これに伴って第２次シェー
ディングパラメータＬが変化して、常に最適なシェーデ
ィング処理を行なうことができる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、シェー
ディングパラメータとバンプパラメータをテーブルに蓄
積しておき、画像のアドレスに応じてこれらを読み出し
てシェーディング処理をするようにしたものである。
ディングパラメータとバンプパラメータをテーブルに蓄
積しておき、画像のアドレスに応じてこれらを読み出し
てシェーディング処理をするようにしたものである。
【００２７】したがって、本発明によれば、テーブルル
ックアップにより、例えば旗が風になびいている状態や
しわのある紙など３次元構造のシェーディング画像を得
ることが可能であり、法線ベクトルの算出など複雑な演
算処理を必要としないので、装置の構成を簡単にしてコ
ストダウンが可能になるなどの効果がある。
ックアップにより、例えば旗が風になびいている状態や
しわのある紙など３次元構造のシェーディング画像を得
ることが可能であり、法線ベクトルの算出など複雑な演
算処理を必要としないので、装置の構成を簡単にしてコ
ストダウンが可能になるなどの効果がある。
【図１】本発明に係る画像表示処理装置を適用したビデ
オエフェクタ１０の構成図である。
オエフェクタ１０の構成図である。
【図２】光の反射状態を示す図である。
【図３】ハイライト３の発生状態を示す図である。
【図４】平面２のＸ，Ｙ座標を示す図である。
【図５】Ｘ軸及びＹ軸方向の第１次シェーディングパラ
メータＰＸ，ＰＹを示すである。
メータＰＸ，ＰＹを示すである。
【図６】Ｘ軸及びＹ軸方向のバンプパラメータＢＸ，Ｂ
Ｙを示す図である。
Ｙを示す図である。
【図７】Ｘ軸方向のバンプパラメータＢＸの設定方法を
示す図である。
示す図である。
【図８】Ｘ軸及びＹ軸方向のウェーブパラメータＬＸ，
ＬＹを示す図である。
ＬＹを示す図である。
【図９】第２次シェーディングパラメータＬを示す図で
ある。
ある。
１ 光源 ２ 平面 ３ ハイライト ４ 曲線 １０ ビデオエフェクタ １１ フレームメモリ １２Ａ，１２Ｂ 第１次シェーディングテーブル １３Ａ，１３Ｂ バンプテーブル １４ ＣＰＵ １５ アドレス変換部 １６Ａ，１６Ｂ オフセット発生回路 １８ シェーディング処理回路
Claims (2)
- 【請求項１】 三次元空間上の任意の角度の平面に対し
てシェーディング処理を行なう画像表示処理装置におい
て、 画像データが蓄えられる画像メモリと、 上記平面上に任意に設定されたＸ方向のシェーディング
パラメータが蓄えられるＸ方向シェーディングパラメー
タテーブルと、 上記Ｘ方向と直角なＹ方向のシェーディングパラメータ
が蓄えられるＹ方向シェーディングパラメータテーブル
と、 上記平面のＸ方向の形状を表わすバンプパラメータが蓄
えられるＸ方向バンプパラメータテーブルと、 上記平面のＹ方向の形状を表わすバンプパラメータが蓄
えられるＹ方向バンプパラメータテーブルと、 上記平面の角度に応じて画像変形アドレスを発生するア
ドレス発生部とを備え、 上記アドレス発生部から出力された画像変形アドレスに
応じて上記画像メモリから画像データが読み出され、 上記アドレス発生部から出力された画像変形アドレスに
応じて上記Ｘ方向シェーディングパラメータテーブルと
上記Ｙ方向シェーディングパラメータテーブルからそれ
ぞれＸ方向シェーディングパラメータとＹ方向シェーデ
ィングパラメータが読み出され、 上記アドレス発生部から出力された画像変形アドレスに
応じて上記Ｘ方向バンプパラメータテーブルと上記Ｙ方
向バンプパラメータテーブルからそれぞれＸ方向バンプ
パラメータとＹ方向バンプパラメータが読み出され、 上記読み出されたＸ方向及びＹ方向のシェーディングパ
ラメータと上記読み出されたＸ方向及びＹ方向のバンプ
パラメータを用いて上記読み出された画像データのシェ
ーディング処理が行なわれることを特徴とする画像表示
処理装置。 - 【請求項２】 上記画像変形アドレスが時間の経過に伴
って上記Ｘ方向又は上記Ｙ方向に移動することを特徴と
する請求項１記載の画像表示処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9131894A JPH07296187A (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 画像表示処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9131894A JPH07296187A (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 画像表示処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07296187A true JPH07296187A (ja) | 1995-11-10 |
Family
ID=14023121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9131894A Pending JPH07296187A (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 画像表示処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07296187A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09167255A (ja) * | 1995-11-09 | 1997-06-24 | Samsung Electron Co Ltd | バンプマッピングとポンシェーディングを選択的に行う実時間レンダリング方法及び装置 |
| JP2006259818A (ja) * | 2005-03-15 | 2006-09-28 | Toppan Printing Co Ltd | 画像処理装置および画像処理方法 |
| WO2008001515A1 (fr) * | 2006-06-28 | 2008-01-03 | Panasonic Corporation | Dispositif d'imagerie à effets speciaux et procédé d'imagerie à effets speciaux |
| JP2008009633A (ja) * | 2006-06-28 | 2008-01-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 画像特殊効果装置および画像特殊効果方法 |
| JP2008040549A (ja) * | 2006-08-01 | 2008-02-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 画像特殊効果装置、画像特殊効果方法 |
| JP2008191985A (ja) * | 2007-02-06 | 2008-08-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 画像処理装置、画像処理方法 |
-
1994
- 1994-04-28 JP JP9131894A patent/JPH07296187A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09167255A (ja) * | 1995-11-09 | 1997-06-24 | Samsung Electron Co Ltd | バンプマッピングとポンシェーディングを選択的に行う実時間レンダリング方法及び装置 |
| JP2006259818A (ja) * | 2005-03-15 | 2006-09-28 | Toppan Printing Co Ltd | 画像処理装置および画像処理方法 |
| WO2008001515A1 (fr) * | 2006-06-28 | 2008-01-03 | Panasonic Corporation | Dispositif d'imagerie à effets speciaux et procédé d'imagerie à effets speciaux |
| JP2008009633A (ja) * | 2006-06-28 | 2008-01-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 画像特殊効果装置および画像特殊効果方法 |
| US8179395B2 (en) | 2006-06-28 | 2012-05-15 | Panasonic Corporation | Image special effect apparatus and image special effect method |
| JP2008040549A (ja) * | 2006-08-01 | 2008-02-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 画像特殊効果装置、画像特殊効果方法 |
| JP2008191985A (ja) * | 2007-02-06 | 2008-08-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 画像処理装置、画像処理方法 |
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