JPH0765197A

JPH0765197A - 画像処理方法と装置

Info

Publication number: JPH0765197A
Application number: JP6184700A
Authority: JP
Inventors: Edward Penna David; エドワードペナデイビッド
Original assignee: Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1993-08-05
Filing date: 1994-08-05
Publication date: 1995-03-10
Also published as: EP0637813A3; GB9316214D0; KR950006580A; US6243488B1; EP0637813B1; DE69429040D1; EP0637813A2

Abstract

(57)【要約】【目的】テキスチュアマッピングまたはビデオマッピ
ングが、過度な計算法的管理を必要とすることなく、透
視画的に正確な画像を得るように実行される画像処理を
提供する。【構成】透視画的に正確な画像に到達するに必要な非
線形関数がルックアップテーブルの形態で記憶され、内
挿の軌跡の端部における深さ範囲が比較され、この比較
から特別のルックアップテーブル又はルックアップテー
ブルの対が選択され、前記対が選択されたときは、所望
の非線形応答へより近似させるため前記対内の両者間で
線形内挿が可能とされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、画像処理方法および
装置に係り、特に３次元空間で規定される多角形が２次
元空間に投影され、２次元画像からの画素値が前記投影
された２次元多角形内の画素にマッピングされる、３次
元画像データから２次元画像をレンダリングする画像処
理方法および装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】２次元ビデオ画像または２次元テキスチ
ュア(texture) が固体の３次元対象物のまわりに包まれ
て現れるコンピュータグラフィックスシステムは公
知である。３次元対象物は３次元画像データとして表示
され、そこでは多面体の頂点が仮想の３次元世界、通常
世界空間(world-space) と称せられる世界内での３次元
座標位置として規定されている。フォトグラフィック
フィルムやビデオ搬送媒体に記録される静止２次元画像
や一連の画像を発生するように、３次元データからの２
次元投影を発生することにより上記対象物は観視され
る。

【０００３】観視位置および方位と共に、対象物の位置
は３次元世界空間内で調整され、その結果一連の投影が
計算される。これらの投影はフレームごとのベース(fra
me-by-frame basis) で、おそらくリアルタイム(real t
ime) で計算され、それによって仮想の互いに影響し合
う環境の創作を容易にする。

【０００４】３次元対象物のレンダリング(rendering)
を効果あらしめるために、多面体の各表面は個々に考察
されてよく、それによって多角形のネットに対する対象
物を削減する。かくて対象物を多角形ごとのベースに投
影することおよび各多角形に関する照明値を計算するこ
とが可能となり、それで表示可能な画素値が投影された
多角形の境界内に横たわる画素位置に関して決定され
る。

【０００５】各多角形の面に関する固体色を識別するこ
とに加えて、多角形の表面に存在するビデオフレームを
マッピング(mapping) することも可能で、それであたか
も平坦な２次元画像が３次元対象物のまわりに包まれて
しまったように現れる。ビデオフレームは唯一つの画像
からなっていてもよく、それによって３次元対象物上に
マッピング(mapping) されるテキスチュアの効果を創作
する。さらに、ビデオ画像は一連のビデオからなり、そ
れによって固体対象物のまわりに包みこまれる動くビデ
オ画像の効果を創作する。

【０００６】３次元世界空間では、多角形はｘ，ｙおよ
びｚの３次元で方位を有する。しかしながらひとたび２
次元平面に投影されると、多角形は２次元のみで規定さ
れ、それは３次元世界のｘ，ｙおよびｚの３次元からこ
れら多角形を区別するため、ｘおよびｙの２次元として
ここでは識別されるだろう。かくて、ビデオフレーム内
でラインが頂部左隅から走査され、そのラインを走査す
ることがｘの値を増加することで達成され、ｙの値を増
加することで次のラインに進む。

【０００７】観視される３次元対象物の幻影を創作する
ために、３次元多角形を２次元平面に投影する時透視画
法を考慮する必要がある。このことは非線形処理であ
り、結果としてコンピュータ処理が必要とされる。それ
故３次元多角形の頂点を２次元平面内の位置に投影し、
その後さらに、３次元よりもむしろ２次元に関する計算
の実施のみが必要であるように、２次元多角形上にシェ
ーディング(shading) やレンダリング(rendering) のよ
うな別の操作を実行するのが好適である。

【０００８】線形内挿の処理によって２次元多角形上で
操作を実施することはまた通常行われている。かくて、
各多角形面に唯１つの色を割当て、それによって多角形
境界の明瞭な識別を行うに先立って、頂点の各々につい
て１つの多角形色を識別することにより多角形上でゴー
ラウド(Gouraud) シェーディングをすることが可能であ
る。その後多角形の縁部にそった画素位置は前記縁部に
そう線形内挿により計算され、多角形内の画素値は水平
走査ラインを横切る線形内挿により割当てられた値であ
る。この処理は対象物にソリッドシェーディング(solid
shading) を実行する時処理は精度よくなされるが、テ
キスチュアまたはビデオマッピングを実行する時には大
きな欠点がある。

【０００９】前述のごとく、テキスチュアマッピングま
たはビデオマッピングを実行する目的は固定の３次元対
象物のまわりに包まれて存在するテキスチュアまたはビ
デオ画像の幻影を創作することである。かくて、計算が
３次元世界空間で実行される時には所望の結果が得られ
るであろう。しかしながら、前述のごとく、このことは
コンピュータ的処理を必要とし、それ故最も一般的な実
施例としては実現しがたいものであろう。しかしなが
ら、２次元多角形上で線形内挿処理によりマッピング操
作を実行することは透視画法の非線形的な性質を考慮し
そこなうことになり、結果として不正確な計算値が得ら
れて最終出力画像に明らかな誤差を生じる。

【００１０】本発明に係る第１の要旨によれば、本発明
は、３次元空間で規定される多角形が２次元空間に投影
され、２次元画像からの画素値が前記投影された２次元
多角形内の画素にマッピングされる、３次元画像データ
から２次元画像をレンダリングする画像処理方法におい
て、前記２次元画像内の位置が、ほぼ透視画的に正確な
マッピングを得るよう、ルックアップテーブルからの値
をアドレスすることによって内挿されるべき軌跡にそっ
て識別されることを特徴とする画像処理方法である。か
くて、本発明は最初計算されるべきマッピング値が線形
内挿の処理によって得られることを許容し、次に上述の
方法により計算された値がルックアップテーブルをアド
レスすることにより透視画的に補正される。

【００１１】本発明に係る第２の要旨によれば、本発明
は、３次元空間で規定される多角形が２次元空間に投影
され、２次元画像からの画素値が投影された多角形内の
画素にマッピングされるよう、３次元画像データから２
次元画像をレンダリングするべく配置された画像処理装
置において、透視画的に補正する関数を規定する値のル
ックアップテーブルを記憶するために配置される記憶手
段と、内挿される位置を透視画的に補正するよう、ルッ
クアップテーブルからの値をアドレスすることにより、
入力画像内の位置の軌跡を内挿するために配置される処
理手段と、を具えたことを特徴とする画像処理装置であ
る。かくてこの発明は透視画的に正確なビデオとテキス
チュアマッピングを許容する利点を提供するとともに、
付加的なコンピュータ的処理も少なくてすむ。

【００１２】

【実施例】以下添付図面を参照し実施例により本発明を
詳細に説明する。画像処理装置は図１に示されており、
その装置は仮想３次元世界から観視可能な２次元観視を
発生させるため３次元画像データを処理するべく配置さ
れた処理ユニット１５を有している。３次元データとプ
ロセッサ１５の操作を制御する命令は永久記憶デバイス
１６に記憶され、デバイス１６は磁気ディスク、光学デ
ィスク、磁気光学ディスクまたは他の適切な記憶媒体で
あってよい。例えばデータは通常の音声用コンパクト
ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ）またはプロセッサ１５に要求
されるレートでデータを供給することのできる他の媒体
に記憶される。

【００１３】ビデオ画像は通常のテレビジョン受像機の
形態であるビデオモニタ１７に供給される。さらに、相
互作用する複数の入力がキーボード、トラック・ボール
(tracker-ball)、マウス(mouse) または専用のキーパッ
ト等の形態をとり得る制御器１８から受取られる。

【００１４】３次元データは３次元座標空間の多面体頂
点の位置を規定することにより記憶される。３次元デー
タの２次元観視は、フレーム(frame) ごとのベースで、
複数の頂点を複数の直線で接続されるものとして考える
ことにより発生され、それによって平坦な多角形のネッ
ト(net) を規定する。考察に際し特定の観視で可視でき
ない多角形を排除するように背面カリング(back face c
ulling) を実行した後、各多角形を順次に考察すること
によりある観視がレンダリングされるだろう。その後多
角形のリストが規定され、それで多角形は確実に正しい
順番でレンダリングされる。

【００１５】多角形の各々に濃淡のない色を割当て、ま
たは別に頂点に関して色を識別することが可能で、その
後線形内挿の処理によって多角形境界内の各画素に関し
て色値を割り当てる。同様な処理がまたテキスチュアマ
ッピングまたはビデオマッピングで有効に実行されるこ
とができ、それらの性質が図２を参照して説明される。

【００１６】図２で、多角形２１は頂点２２，２３およ
び２４に関する３次元座標を処理することにより２次元
観視平面に投影されてきた。かくて、これらの頂点は
ｘ，ｙおよびｚ座標を有する３次元空間で前もって規定
されており、そして２次元（ｘ，ｙ）平面に投影されて
いる。

【００１７】観視者に対しｚ軸から得られる情報の伝達
は多角形が確実に正確な順番でレンダリングされること
により達成され、すなわち後部へ向かう多角形（最大の
ｚ範囲を有する）はｚのより低い値を有する多角形以前
にレンダリングされ、それによって確実に観視者に近い
多角形が観視者からさらに離れた多角形をさえぎる。さ
らに、ｚ軸から導出される情報はまた２次元平面上に多
角形の透視画的な正確な投影を確実にすることで保持さ
れる。

【００１８】投影後、頂点２２，２３および２４は２次
元画像フレーム内で透視画的に正確な位置に位置づけら
れる。各頂点は３次元世界空間から２次元画像平面への
マッピングを映す座標位置を３次元座標の組および２次
元座標の組の形態で含んでいる。加うるに各頂点は色と
か、不透明性とか、鏡面性とかなどの多角形の表面の態
様を規定するような他の情報を含んでいてもよい。

【００１９】この実施例ではプロセッサは２次元画像フ
レームの３次元対象物へのマッピングと関係があり、そ
こでは前記対象物は３次元世界空間に規定されている。
２次元対象物の部分は図２に参照番号２５で識別されて
いる。２次元画像はビデオテキスチュアの３次元対象物
へのマッピングを提供するための通常のビデオフレーム
である。さらに別に一連のビデオフレームが考察され、
その結果３次元対象物への動く一連のビデオマッピング
がなされる。かくてビデオフレームは多色画素のアレイ
からなり、それらはＲＧＢ値、輝度と色差値またはかか
る値の圧縮された表現として規定されてもよい。各画素
の画像フレーム内の位置は、Ｕ座標を与えるために頂部
左隅から走査ラインにそって測定され、Ｖ座標を結果す
るためにフレームの下方へ走査ラインの数を測定して識
別される。かくて、記号ＵとＶはもとの画像での座標位
置を識別するためにここでは使用され、ＰＡＬシステム
で使用される色差信号と混同してはならないことをここ
で強調しておく。

【００２０】多角形２１に立ち戻ると、当該多角形は出
力画像の一領域として考察され、テキスチュアマッピン
グ手法の目的は前記領域について画素値を識別すること
にある。かくて、画像フレームは記憶デバイス内で組立
てられてもよく、ひとたび完成すると、すなわち、ひと
たび画素値がフレーム内ですべての画素に関して計算さ
れると、前記フレームは観視可能なビデオ信号を発生す
るためラスター走査される。

【００２１】頂点２２，２３および２４ははじめに３次
元空間で規定され、各々は座標位置（ｘ，ｙ，ｚ）を有
している。２次元平面への投影の結果各頂点は観視平面
（ｘ，ｙ）内で２つの座標を有する。かくて、頂点２
２，２３および２４は三角形の多角形２１により境界づ
けられる出力ビデオフレーム内で画素の領域を規定す
る。

【００２２】原理的に、３次元世界空間で三角形２１内
で各画素を考察することは可能であろう。かくて、入力
２次元画像２５は３次元世界空間にマッピングされるこ
とができ、画素値は世界空間内で計算され、その後前記
画素は２次元観視平面に投影されることができる。しか
しながら、かかる手法は計算法的に経費がかかり、多く
の実際のプラットホームで履行されるにはテキスチュア
マッピング能力に問題がある。

【００２３】以上述べてきたように、頂点２２，２３，
２４およびそれらの間の内挿をそれぞれ考察してシェー
ディングの型を有効に選ぶことは知られている。かく
て、同様な手法がテキスチュアマッピングを有効にする
ために採用され、その場合マッピングは頂点の各々につ
いて規定され、その後多角形により境界づけられる画素
の各々についてのマッピングが有用である情報間の内挿
によって計算される。処理はまず、この例では頂点２４
であるｙの最も低い値を有する頂点を識別することによ
りはじめられる。かくてラインごとのベースで頂部から
底部にレンダリングが頂点２４からはじめられるだろ
う。

【００２４】マッピングが入力画像フレーム２５内で特
定の画素位置を識別する頂点２４について規定される。
かくて、頂点２４について規定される（ｘ，ｙ）位置に
加うるに、（Ｕ，Ｖ）座標はまたこの頂点について規定
される。かくて、出力画像フレーム内の画素は入力フレ
ームの位置（Ｕ，Ｖ）から入力画像フレーム２５からの
画素をマッピングすることにより得られる色値を有する
頂点２４の位置（ｘ，ｙ）で規定される。同様に、頂点
２２での画素値は、頂点２３に関する入力フレーム内の
（Ｕ，Ｖ）座標と共に、入力画像フレームにマッピング
する（Ｕ，Ｖ）座標にり規定される。

【００２５】レンダリングされるべき三角形の多角形２
１に関し、入力画像フレーム２５内の画素の三角形の領
域は多角形２１内の画素にマッピングされるだろう。公
知のシステムでは（Ｕ，Ｖ）座標により規定される画素
値は線形内挿の処理により多角形領域内のすべての画素
位置（ｘ，ｙ）について識別される。かくて、頂点２２
に関するｘとｙの値は頂点２４に関する同じ値から減算
されるだろう。この差は次に頂点２４と２２間画素スペ
ースの数によって除算され、その結果頂点２４から頂点
２２へ移行する間に走査ラインから走査ラインへ引続い
て加えられる傾斜値が得られる。同様に、線形内挿が頂
点２４と２３間で実行され、その後線形内挿のさらなる
処理が、複数の走査ラインの各々に沿う各画素について
のＵおよびＶを発生させるため、走査ラインにわたって
実行される。

【００２６】図３を参照するに、２次元入力画像テクス
チュアが３１で示され、そして３次元対象物の表現、そ
の３次元対象物上に２次元画像テクスチュアがマッピン
グされるべきであるような表現が３２で示されている。

【００２７】図２に示したように、マッピングとレンダ
リングは三角形の多角形に関して有効になされ、それ故
第１の段階は対象物３２の平坦な面を三角形のレンダリ
ング可能な多角形に細分し、その多角形を２次元平面上
に投影することからなっている。その後、マッピングは
多角形の頂点につき範囲が定められ、付加的な位置が内
挿される。その結果、多角形内の個々の画素は直接の２
次元マッピングによって入力画像から出力画像まで識別
される。

【００２８】ありきたりの直線内挿されたマッピングを
使用した結果が参照図３３によって示されている。この
線図に示されるように、マッピングされた画像は歪み、
透視に関し不十分にマッピングされている。透視画的に
正しいマッピングは参照図３４によって示され、その中
において３１で示されるもとの画像が、３２で示される
対象物のまわりにうまく包まれているように見える。し
かしながら、ＵおよびＶの値を直線的に内挿するための
ありきたりの技術を使用してそのようなマッピングを達
成することは不可能である。

【００２９】本発明の実施例においては、２次元の入力
画像から出力の２次元フレームへの画素値のマッピング
は内挿によって達成されるが、しかしながら、上記内挿
は非線形な基準に関してなされ、それによって、非線形
を取り入れることが出力画像の透視を正しく表わすよう
に影響を与える（非線形投影による）。

【００３０】本発明の実施例においては、入力２次元画
像、すなわち図２における画像２５内の位置は、ほぼ透
視画的に正しいマッピングを得るためにルックアップテ
ーブルからの値をアドレスすることによって、線２２か
ら２４に沿った画素位置の軌跡や、個々の走査ラインに
沿った画素位置の軌跡のような内挿されるべき軌跡に沿
って識別される。

【００３１】非線形関数の性質は、内挿される２つの位
置の深さの比に依存して変化する。こうして、複数の関
数は、ルックアップテーブルによって規定され、特別の
関数がこの比を参照して選ばれる。

【００３２】透視画的に正しい内挿を実行するための回
路が図４に示されている。内挿は、出力画像フレームの
第１の画素位置から同じフレーム内の第２の画素位置間
でなされる。ｘ，ｙ座標によって規定されるこれらの画
素位置の各々に対して、画素値もまた入力画像フレーム
において鑑定され、その入力画像フレームは、入力画像
フレームのＵ，Ｖ座標位置によって規定される。

【００３３】出力画像フレームにおける２つの規定され
た画素位置間には、複数の画素位置が存在し、それらに
ついてＵ，Ｖの内挿された値が要求される。加えて、出
力フレームにおける２つの規定されたｘ，ｙ位置は、も
との３次元世界空間から引き出されたｚの値を組み合わ
せた。このｚの情報は、また要求される非線形な透視画
的に補正されたレスポンスを提供する特別のルックアッ
プテーブルを選択するためにも必要である。

【００３４】図２を参照するに、一例として頂点２２お
よび２４間の内挿が考えられる。頂点２２と２４は、両
方とも（ｘ，ｙ）座標による出力フレーム内に位置的に
規定されている。加えて、各位置はまたそれと共に識別
される組み合わされた（Ｕ，Ｖ）座標位置を有し、それ
は入力画像フレーム２５において画素を識別している。

【００３５】位置２４は１０個の画素スペーシングによ
って位置２２から分離されている。それ故、隣接する画
素間の増分や勾配を識別するために、位置２２と２４と
におけるＵおよびＶの値間の差を１０、すなわち、それ
らの間を画素空間の数によって分割することが必要であ
る。

【００３６】こうして、位置２２と２４間を内挿するた
めに、（ｘ，ｙ）座標、もとのｚの位置および（Ｕ，
Ｖ）座標が、上記位置の各々に対してプロセッサ４１に
供給される。位置の各々に対してｚの値は、使用される
特別のルックアップテーブルを選択するために配置され
た選択器４２に供給される。選択器４２がこれらｚの値
を処理した後、選択信号がメモリデバイス４３に供給さ
れ、内挿を計算するための特別のルックアップテーブル
を識別する。

【００３７】さて、こうして、選択器４２は透視のレベ
ルを効果的に決定し、プロセッサ４１に印加される特別
の非線形にプログラムされたルックアップテーブルを作
成した。プロセッサ４１は、頂点の各々に対する（ｘ，
ｙ）座標を試験し、画素間スペーシングを計算する。こ
うして、頂点は画素位置の軌跡を規定し、これらの画素
位置の各々に対しプロセッサ４１は、入力画像フレーム
における（Ｕ，Ｖ）座標を識別することが要求され、そ
の結果、入力画像の画素が出力フレームにおける画素位
置（ｘ，ｙ）上にマッピングされる。本発明によれば、
この軌跡はほぼ透視画的に正しいマッピングを与える選
ばれたルックアップテーブルからのアドレス値によって
内挿される。

【００３８】明らかに、軌跡内でとり得るＵおよびＶの
値の範囲は非常に大きくなり、それ故ルックアップテー
ブルがアドレスされる前に値をスケールすることが必要
である。ＵおよびＶの値は連続してほぼ同じ方法で考え
られる。Ｕの値を考えるに、第１の頂点は特別のＵの値
を有し、軌跡の他端を規定している第２の頂点は異なっ
たＵの値を有している（平凡でない場合において）。ル
ックアップテーブルに入ることを許すために、これらの
値はそれぞれ０および１の値にスケールされ、そしてス
ケーリングファクタが、スケールされそしてルックアッ
プテーブルから読み出された値のうえに反対の動作をす
るために、中間の画素位置を許すべく留保される。

【００３９】こうして、常に１に等しい規定された値の
間のＵ（またはＶ）におけるスケール差は、端部の値間
の画素のスペーシングの数によって分割される。この分
割の結果は、内挿されるべき画素間のスケールされた距
離を認識する。この値はまた、内挿されるべき第１の画
素に対するルックアップテーブルへのアドレスに入るこ
とを提供する。こうして、０と１の間の値がルックアッ
プテーブルをアドレスし、そして同様な比例した値が返
される。この値はそれから、入力フレーム内に確実な、
しかし透視画的に正しいＵの位置を提供するためにデ−
スケールされる。

【００４０】さて、スケールされた値を内挿されるべき
第２の画素に与えるために、スケールされた距離はあら
かじめ計算されスケールされた値に加算される。再びこ
の値は、次の画素に真のＵアドレスを与えるべくデ−ス
ケールされた修正値を作るために、ルックアップテーブ
ルをアドレスする。こうして、あらかじめスケールされ
た位置にスケールされた距離を加算し、ルックアップテ
ーブルからの値を読み出し、そしてデ−スケールするプ
ロセスは、内挿された軌跡に沿ってすべての位置まで継
続する。その手続はそのときＶの値に対して繰り返さ
れ、その後画素値は、各内挿された座標の対に対して入
力フレームから読み出される。

【００４１】選択器４２は、図６に詳細に示されてい
る。第１に、図５に識別されたレスポンス曲線は左右対
称であり、それ故、単一のレスポンス曲線が２つの位置
に対して、ベクトルが第１の位置から第２の位置へ動く
ようにそれが後向きであるか、あるいは前向きであるか
どうかに依存してセットされるフラグとともに使用され
ることに留意すべきである。

【００４２】選択は、間に内挿されている点のｚの位置
を考慮してなされる。内挿が果たされているときには、
このｚ情報は失われ、それ故ｚの位置は、もとの３次元
世界空間にまでふり返って考慮されなければならない。
しかしながら、ひとたび比較がなされ、特に非線形なス
ポンスが選ばれたならば、ｚ方向の次元についてのさら
なる参照は要求されない。

【００４３】内挿は点Ａと点Ｂの間でなされる。上記点
ｚ（Ａ）とｚ（Ｂ）に対するｚの距離は比較器７０に供
給され、そしてそれ（比較器）は点Ａが点Ｂの手前にあ
るかまたその逆であるかを決定する。この比較の結果と
して、もしｚ（Ａ）がｚ（Ｂ）より大であればフラグ表
示がライン７１上になされる。この情報はルックアップ
テーブル４３にアドレスの一部として供給され、記憶さ
れている位置が正しい関係にアドレスされ、それによっ
て左右対称の冗長の利点を享受することを確実にする。

【００４４】ｚ（Ａ）およびｚ（Ｂ）の値はまた選択器
７２に供給され、その選択器は、比較器７０からの出力
に応じて、最大のｚの値を有する位置が出力ライン７３
に供給され、他方、小さなｚの値を有する位置が出力ラ
イン７４に供給されることを確実にする。

【００４５】上記ライン７３および７４上の出力は、そ
れぞれ上位エンコーダ７５，７６およびシフトレジスタ
７７，７８に供給される。

【００４６】上位エンコーダはｚの値に対してＭＳＢ
（Most Significant Bit）の位置を識別し、この判定の
結果として組み合わされたシフトレジスタ７７または７
８において、ＭＳＢがワードの最左側にシフトされるよ
うにシフトの数に影響を与える。

【００４７】要求されるシフトの数を示している上位エ
ンコーダからの出力は、それ故もとの数の２を底とする
対数の整数成分に数学的に等価である。シフトレジスタ
７７および７８から読み出されたワードは、できれば３
ビットに切りつめられ、その３ビットの値は上記距離の
２を底とする対数（Log ）の分数部を示している。

【００４８】これらの分数部はシフトレジスタ７７およ
び７８から読み出され、ルックアップテーブル７９に供
給され、そのルックアップテーブルは順番に別の出力を
ルックアップテーブル８０に供給する。ルックアップテ
ーブル８０へのアドレスしうるラインは、別のルックア
ップテーブル８１に供給される出力を生成するための上
位エンコーダ７５からの出力を受信することによって増
加される。同様に、ルックアップテーブル８１への入力
アドレスラインの数も上位エンコーダ７６からの出力に
よって増加される。こうしてルックアップテーブル８１
は、特にアドレス可能なデバイス４３内の特別のルック
アップテーブルを識別する整数の数を生成する。代案と
して、デバイス４３は１個の特別のルックアップテーブ
ル用の十分なメモリを含み、選択器４２によってなされ
た選択に応じて、上記ルックアップテーブルは図５に示
されたタイプの適切な関数でプログラムされていてもよ
い。

【００４９】ルックアップテーブル４３の大きさは、各
特別の関数に対して要求された値の数よりも少なく記憶
することによって減少し得る。その後、特別の値が直線
内挿の過程で決定される。図６に示すように、ルックア
ップテーブル８１からの出力は整数値Ｎを生成し、それ
に加えて１だけ増加した整数値Ｎ２を生成するために値
Ｎ１に１を加算する。この方法において、テーブル４３
内の２つのルックアップテーブルをアドレスすることが
可能であり、それから、テーブルから読み出された２つ
の実際のレスポンスを内挿することによって修正された
レスポンスを生成することも可能である。この方法にお
いて、システムの解像度は、テーブル４３内に記憶され
ている関数の与えられた数だけ改善される。

【００５０】こうして、複数のルックアップテーブルの
使用は、考慮されるべき投影による非線形を許すが、一
方では、２次元画像内で単独で内挿を行う。こうして、
受け入れられる透視の結果が各画素に対する透視の計算
を実際に行うことなく、そして膨大な計算法的に高価な
オペレーションを構成することなく達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】２次元テクスチュアマッピングを達成するため
の回路を有するプロセッサを含んでいる画像処理装置を
示している。

【図２】その上にマッピングされたテクスチュアを有す
る２次元の多角形を示している。

【図３】線形マッピングと透視画的に正しいマッピング
の効果を示している。

【図４】マッピング係数を記憶するための複数のルック
アップテーブルを含み、図１に示されるプロセッサの一
部を詳細に示している。

【図５】図４に示されたタイプの、ルックアップテーブ
ルに記憶された係数によって規定される非線形関数を示
している。

【図６】特別のルックアップテーブルを選択するため
の、図１に示されるプロセッサの一部を詳細に示してい
る。

【符号の説明】

１５処理ユニット１６永久記憶デバイス１７ビデオモニタ１８制御器２１多角形２２，２３，２４頂点２５入力２次元画像３１２次元入力画像テクスチュア３２対象物３３，参照図４１プロセッサ４２選択器４３メモリデバイス（ルックアップテーブル）７０比較器７１ライン７２選択器７３，７４出力ライン７５，７６上位エンコーダ７７，７８シフトレジスタ７９，８０，８１ルックアップテーブルｘ，ｙｘ，ｙ座標Ｕ，ＶＵ，Ｖ座標ｚ_A，ｚ_B 点Ａ，Ｂにおけるｚの距離Ｎ１，Ｎ２整数値

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】３次元空間で規定される多角形が２次元
空間に投影され、２次元画像からの画素値が前記投影さ
れた２次元多角形内の画素にマッピングされる、３次元
画像データから２次元画像をレンダリングする画像処理
方法において、前記２次元画像内の位置が、ほぼ透視画
的に正確なマッピングを得るよう、ルックアップテーブ
ルからの値をアドレスすることによって内挿されるべき
軌跡にそって識別されることを特徴とする画像処理方
法。
【請求項２】請求項１記載の方法において、複数のル
ックアップテーブルが備えられ、必要とされるルックア
ップテーブルが複数の深さの値を処理することにより選
択されることを特徴とする画像処理方法。
【請求項３】請求項２記載の方法において、前記複数
の深さの値が、テーブル選択値を発生するよう、第１の
値を第２の値で除算することで処理されることを特徴と
する画像処理方法。
【請求項４】請求項２記載の方法において、前記複数
の深さの値が、当該複数の値の各々について対数を計算
することにより処理されることを特徴とする画像処理方
法。
【請求項５】請求項４記載の方法において、前記複数
の深さの値がシフトされ、マッピングのため選択される
べきルックアップテーブルの指示を発生するよう、ルッ
クアップテーブル手段に実施されたシフト数の指示が供
給されることを特徴とする画像処理方法。
【請求項６】請求項１から５いずれかに記載の方法に
おいて、２つのルックアップテーブルが選択され、ルッ
クアップ操作を実行するための新しい値が線形内挿処理
により決定されることを特徴とする画像処理方法。
【請求項７】３次元空間で規定される多角形が２次元
空間に投影され、２次元画像からの画素値が投影された
多角形内の画素にマッピングされるよう、３次元画像デ
ータから２次元画像をレンダリングするべく配置された
画像処理装置において、透視画的に補正する関数を規定する値のルックアップテ
ーブルを記憶するために配置される記憶手段と、内挿される位置を透視画的に補正するよう、ルックアッ
プテーブルからの値をアドレスすることにより、入力画
像内の位置の軌跡を内挿するために配置される処理手段
と、を具えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】請求項７記載の装置において、前記記憶
手段が複数のルックアップテーブルを記憶するよう配置
され、選択器が複数の深さ（ｚ）の値を処理することに
よりルックアップテーブルを選択するよう配置されるこ
とを特徴とする画像処理装置。
【請求項９】請求項８記載の装置において、前記選択
器がテーブル選択値を発生するよう、第１の深さの値を
第２の深さの値により除算すべく配置されることを特徴
とする画像処理装置。
【請求項１０】請求項８記載の装置において、前記選
択器が前記深さの値の対数を計算することにより前記深
さの値を処理することを特徴とする画像処理装置。
【請求項１１】請求項１０記載の装置において、前記
選択器が必要とされるルックアップテーブルの指示を提
供するよう、シフトレジスタと、当該レジスタで値をシ
フトさせる手段と、当該シフトされた値を処理する処理
手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項１２】請求項７から１１いずれかに記載の装
置において、前記選択器が２つのルックアップテーブル
を選択するよう配置され、前記処理手段が前記２つのル
ックアップテーブルから読取られる値間の値を内挿する
よう配置されることを特徴とする画像処理装置。