JPH08249498A - 画像処理装置 - Google Patents

画像処理装置

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JPH08249498A
JPH08249498A JP7080732A JP8073295A JPH08249498A JP H08249498 A JPH08249498 A JP H08249498A JP 7080732 A JP7080732 A JP 7080732A JP 8073295 A JP8073295 A JP 8073295A JP H08249498 A JPH08249498 A JP H08249498A
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Toshihiko Otsuka
利彦 大塚
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 時々刻々変化する実画像に対応してオブジェ
クト画像を簡易的に写実表現し得る画像処理装置を実現
する。 【作用】 CPU8は実画像からフレーム抽出した輝度
データをX方向に9分割、Y方向に8分割したブロック
に分けて各ブロック毎の平均輝度を算出し、その内の高
輝度ブロックと低輝度ブロックとからシェーディング領
域を判定する。当該シェーディング領域のブロック毎に
シェーディング方向およびシェーディング率を算出す
る。このシェーディング領域に位置するオブジェクト画
像に対応するブロックのシェーディング率に基づいて当
該オブジェクト画像中のシェーディング領域を求め、そ
の領域内の画素階調をシェーディング方向に対応して
「白色」から「黒色」へ順次低減させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、実画像に対応した写実
的なシェーディング処理をオブジェクト画像に施すこと
ができる画像処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、CG(コンピュータ・グラフィッ
クス)技術の発達に伴い、3次元モデルによるオブジェ
クト画像にレンダリングやシェーディング等のCG処理
を施し、オブジェクト画像をより自然で写実的に表示す
る技術が各種実用化されている。なお、シェーディング
とは、レンダリングにより隠面除去されたオブジェクト
の面の見え方、すなわち、オブジェクトを照す光源方向
に基づきオブジェクトの面性質(色、反射率、透過率な
ど)に従ってオブジェクト可視面に陰影を付ける処理を
指すものを言う。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年では、
実際に撮像した実画像上にオブジェクト画像をスーパー
インポーズ表示して仮想現実感を創出する技術も開発さ
れている。さて、こうした表示態様にあっては、上述し
たCG処理が施されるオブジェクト画像と実画像との間
には相関関係が存在しない。このため、実画像中におけ
る光源方向に対応してオブジェクト画像にシェーディン
グ処理を施さないと、いかにオブジェクト画像を3次元
表示させたとしても、両者をスーパーインポーズした画
像は不自然さが目立つという弊害が生じる。
【0004】このような弊害を回避するためには、実画
像を撮像した時の光源方向や明るさに対応してシェーデ
ィングが付与された複数のオブジェクト画像を予め用意
しておき、これらの内から実画像の撮像条件に一致する
ものを選択してスーパーインポーズ表示すれば、上述し
た不自然さが解消し得る。しかしながら、そうした場合
には、膨大なデータ量で形成される3次元モデルのオブ
ジェクト画像を、フレーム毎に用意しなければならず、
時々刻々変化する実画像に対応させることは現実的でな
い。そのため、時々刻々変化する実画像に対応して2次
元のオブジェクト画像を、あたかも3次元像のように簡
易的に写実表現させる技術が待望されている状況にあ
る。
【0005】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
もので、時々刻々変化する実画像に対応してオブジェク
ト画像を簡易的に写実表現し得る画像処理装置を提供す
ることを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明では、撮像された実画像の輝
度情報をフレーム毎に抽出する輝度情報抽出手段と、こ
の輝度情報抽出手段により抽出された1フレーム分の輝
度情報を所定画素領域のブロックで面分割し、面分割さ
れた複数のブロック毎の平均輝度を算出する平均輝度発
生手段と、この平均輝度発生手段により得られた各ブロ
ックの平均輝度の内、最も高輝度のブロック位置と最も
低輝度のブロック位置とからシェーディング領域を判定
すると共に、当該シェーディング領域に含まれる各ブロ
ックのシェーディング方向およびシェーディング率を発
生するシェーディング条件発生手段と、前記実画像上に
スーパーインポーズされるオブジェクト画像の表示位置
が前記シェーディング領域内に位置する場合、当該オブ
ジェクト画像の表示位置に対応するブロックのシェーデ
ィング方向およびシェーディング率に応じて前記オブジ
ェクト画像にシェーディングを付与するシェーディング
付与手段とを具備することを特徴としている。
【0007】請求項1に従属する請求項2に記載の発明
によれば、記載前記平均輝度発生手段は、所定画素領域
で形成されるブロックに含まれる各画素毎の輝度情報を
累算した値を、当該ブロック内の総画素数で除算して当
該ブロックの平均輝度を発生することを特徴とする。
【0008】請求項1に従属する請求項3に記載の発明
によれば、前記シェーディング条件発生手段は、最も高
輝度のブロック位置と最も低輝度のブロック位置との間
に位置するブロックを前記シェーディング領域と判定す
る。
【0009】請求項1に従属する請求項4に記載の発明
によれば、前記シェーディング条件発生手段は、最も高
輝度のブロック位置に対して前記シェーディング領域に
含まれる各ブロックが8方位のいずれに位置するかを判
断してシェーディング方向を定めることを特徴とする。
【0010】請求項1に従属する請求項5に記載の発明
によれば、前記シェーディング条件発生手段は、最も高
輝度のブロック位置と最も低輝度のブロック位置との座
標差を(X3,Y3)、最も高輝度のブロック位置から
前記シェーディング領域の各ブロック位置までの座標差
を(Xs1,Ys1)とした場合、これら各ブロックの
シェーディング率を(Xs1/X3)・(Ys1/Y
3)で算出することを特徴とする。
【0011】請求項1に従属する請求項6に記載の発明
によれば、前記シェーディング付与手段は、オブジェク
ト画像の表示長と、当該オブジェクト画像の表示位置に
対応するブロックのシェーディング率とを乗算して当該
オブジェクト画像におけるシェーディング領域を判定
し、判定したシェーディング領域に含まれる各画素の階
調を、対応するシェーディング方向に従って順次低減さ
せてシェーディングを付与することを特徴とする。
【0012】さらに、本発明の別態様による請求項7に
記載の発明では、外部から供給される映像信号にフィル
タリングを施して得た輝度信号を、フィールド走査に同
期して輝度情報に変換する変換手段と、この変換手段に
より変換された複数走査ライン分の輝度情報を帰線消去
期間中に所定画素幅で分割してなる各ブロック毎の平均
輝度を算出し、算出した平均輝度を複数フィールド走査
分蓄積して1画面分のブロックの平均輝度を発生する平
均輝度発生手段と、この平均輝度発生手段により得られ
た各ブロックの平均輝度の内、最も高輝度のブロック位
置と最も低輝度のブロック位置とに応じてシェーディン
グ領域を判定すると共に、当該シェーディング領域に含
まれる各ブロックのシェーディング方向およびシェーデ
ィング率を発生するシェーディング条件発生手段と、前
記実画像上にスーパーインポーズされるオブジェクト画
像の表示位置が前記シェーディング領域内に位置する場
合、当該オブジェクト画像の表示位置に対応するブロッ
クのシェーディング方向およびシェーディング率に応じ
て前記オブジェクト画像にシェーディングを付与するシ
ェーディング付与手段とを具備することを特徴としてい
る。
【0013】
【作用】本発明では、輝度情報抽出手段が撮像された実
画像の輝度情報をフレーム毎に抽出すると、平均輝度発
生手段が抽出された1フレーム分の輝度情報を所定画素
領域のブロックで面分割し、面分割された複数のブロッ
ク毎の平均輝度を算出し、シェーディング条件発生手段
がこの平均輝度発生手段により得られた各ブロックの平
均輝度の内、最も高輝度のブロック位置と最も低輝度の
ブロック位置とからシェーディング領域を判定すると共
に、当該シェーディング領域に含まれる各ブロックのシ
ェーディング方向およびシェーディング率を発生する。
そして、シェーディング付与手段が実画像上にスーパー
インポーズされるオブジェクト画像の表示位置が前記シ
ェーディング領域内に位置する場合、当該オブジェクト
画像の表示位置に対応するブロックのシェーディング方
向およびシェーディング率に応じて前記オブジェクト画
像にシェーディングを付与する。したがって、2次元の
オブジェクト画像に対して、実画像を撮像した時の光源
方向に応じてシェーディングを施すので、時々刻々変化
する実画像に対応してオブジェクト画像を簡易的に写実
表現することが可能になる。
【0014】
【実施例】以下では、先ず本発明の概要について説明
し、続いて図面を参照して本発明による実施例について
説明するものとする。 A.発明の概要 実際に撮像した実画像とオブジェクト画像とをスーパー
インポーズ表示して仮想現実感を創出する場合には、前
述したように、時々刻々変化する実画像に対応してオブ
ジェクト画像にシェーディング(陰影)を付与して立体
表現しないと不自然さが目立ってしまう。ところで、立
体表現されるオブジェクト画像、つまり、3次元モデル
によるオブジェクト画像では、CG処理を施すことで極
めて実景に近いものとなるが、処理すべきデータ量が膨
大で実画像上の光源方向に対応してリアルタイムにCG
処理を施すことはハードウェア上の制約もあり現実的で
ない。
【0015】そこで、本発明では、データ量が膨大とな
る3次元モデルによるオブジェクト画像に替えて2次元
のオブジェクト画像を用い、これを簡易的に立体表現す
るようにシェーディング(陰影)を施す。シェーディン
グは、次の手順でなされる。最初に、撮像された実画像
の1フレーム毎に所定ドット(画素)で形成されるブロ
ック毎(後述する)の輝度情報を抽出し、抽出した各ブ
ロックの輝度情報に基づきフレーム中の光源方向を検出
する。次に、検出した光源方向とフレーム内のオブジェ
クト画像位置とに応じて当該オブジェクト画像に付与す
るシェーディング範囲を定め、かつ、予め決められた形
状(すなわち、オブジェクトの形)に対応したシェーデ
ィング率でオブジェクト画像データの濃淡(陰影)を調
整する。これにより、時々刻々変化する実画像に対応し
てオブジェクト画像を簡易的に写実表現し得る訳であ
る。なお、上記シェーディング率とは、光源方向、形状
および面性質とで予め定まる陰影率を指し、その値は経
験則的に得られる。具体的に言えば、例えば、オブジェ
クト形状が「球」であって、その表面が光沢性のものの
場合、表面にはハイライト部分とシャドウ部分とが広が
り、その際の濃淡比率に相当する。本実施例において
は、オブジェクト形状を「球」とした場合について言及
している。
【0016】B.第1実施例の構成 次に、図面を参照して本発明による実施例について説明
する。まず、図1は本発明の第1実施例による画像処理
装置の全体構成を示すブロック図である。この図におい
て、1はCCDカメラであり、後述する画像処理DSP
5から供給される水平/垂直同期信号、水平/垂直駆動
信号に応じて撮像信号SSを発生する。2はCCDカメ
ラ1から供給される撮像信号SSを、コンポジットビデ
オ信号CV、色差信号B−Y,R−Yあるいは輝度信号
Yに変換して出力する映像出力エンコーダである。この
CCDカメラ1と映像出力エンコーダ2とは、撮像部3
を形成しており、以下、図2を参照して撮像部3の構成
について説明する。
【0017】図2において、1aは撮像対象を後述のC
CD1g上に結像させる光学系である。1bは赤外光を
カットするカットフィルタ、1cはカラーフィルタ、1
dは発振回路である。1eはクロック発生回路であり、
例えば、8倍オーバーサンプリング信号8fSCを発生し
て出力する。クロック発生回路1eは、この8倍オーバ
ーサンプリング信号8fSCを次段のクロックドライバ1
fに供給すると共に、CCD13から出力される撮像信
号SSをサンプリング画像データDSに変換する画像出
力エンコーダ2に供給する。
【0018】クロックドライバ1fは、クロック発生回
路1eから供給される8倍オーバーサンプリング信号8
SCに基づき、水平駆動信号、垂直駆動信号、水平/垂
直同期信号および帰線消去信号等の各種タイミングに応
じた撮像駆動信号を発生してCCD1gに供給する。C
CD1gは、この撮像駆動信号に従って対象物を撮像し
てなる撮像信号SSをフレーム周期毎に発生する。1h
はCCD1gから出力される撮像信号SSを増幅して次
段の画像出力エンコーダ2側へ供給するアンプである。
【0019】画像出力エンコーダ2は、構成要素2a〜
2jから構成される。2aは、撮像信号SSの不要高周
波成分をカットするローパスフィルタ、2b−1〜2b
−3は、上述したクロックドライバ12から供給される
4倍オーバーサンプリング信号4fSCに応じて撮像信号
SSをサンプルホールドして次段へ出力するサンプリン
グ回路である。サンプリング回路2b−1〜2b−3
は、それぞれ色分離フィルタを備え、サンプリングホー
ルドした撮像信号SSを各々信号Ye(イエロー)、信
号Cy(シアン)および信号G(グリーン)に色分離し
て次段へ出力する。
【0020】2c−1,2c−2は、分別フィルタとし
て作用する減算器であり、減算器2c−1は信号Ye−
信号Gより信号R(赤)を、減算器2c−2は信号信号
Cy−信号Gより信号B(青)を発生する。2dはロー
パスフィルタリングが施された撮像信号SSから輝度信
号Yを抽出するYプロセス回路である。2e−1〜2e
−3は、それぞれバンドパスフィルタ等から構成され、
信号R,G,Bをそれぞれ抽出するプロセス回路であ
る。
【0021】2fは三原色を表わす信号R,G,Bを色
差信号B−Y,R−Yに変換するマトリクス回路であ
る。2g,2hはそれぞれマトリクス回路2fから出力
される色差信号B−Y,R−Yから不要高周波成分をカ
ットするローパスフィルタである。2iは後述する画像
処理DSP(ディジタル・シグナル・プロセッサ)から
供給されるRGB入力信号を輝度信号Y、色差信号B−
Y,R−Yに変換するマトリクス回路である。2jは輝
度信号Y、色差信号B−Y,R−Yに応じてコンポジッ
ト映像信号CVを発生するエンコーダである。
【0022】次に、再び図1に戻り、実施例の全体構成
について説明を進める。図1において、4は映像出力ア
ンプであり、上述した画像出力エンコーダ2から供給さ
れるコンポジットビデオ信号CVを増幅して出力する。
画像処理DSP5は、後述するCPU8の制御の下に、
撮像信号SSに対応する実画像と画像制御VDP6(後
述する)から供給されるオブジェクト画像とをスーパー
インポーズした合成画像を発生し、当該合成画像に対応
したRGB入力信号を画像出力エンコーダ2に供給す
る。また、画像処理DSP5は、フレームバッファを備
えており、当該フレームバッファに1フレーム分の輝度
データDYを逐次ストアするようになっている。
【0023】画像制御VDP(ビデオ・ディスプレイ・
プロセッサ)6は、CPU8の制御の下に、画像表示用
VRAM7に格納されるオブジェクト画像の表示位置や
表示色を制御する。画像制御VDP6から出力されるオ
ブジェクト画像データDOBは、バスBを介して画像処理
DSP5に供給される。画像表示用VRAM7には、上
記オブジェクト画像データDOBを格納する記憶エリアE
1と、上述した実画像データを格納する記憶エリアE2
とを有する。なお、記憶エリアE2には、画像処理DS
P5内部のフレームバッファに一時記憶される輝度デー
タDYがDMA転送される。
【0024】CPU8は、プログラムROM9に記憶さ
れた各種制御プログラムを実行して装置各部を制御する
ものであり、その動作については追って説明する。10
はワークRAMであり、CPU8においてなされる各種
演算結果やフラグを一時記憶するレジスタ群から構成さ
れている。11は画像データROMであり、実画像にス
ーパーインポーズされる各種のオブジェクト画像データ
OB(あるいはバックグランド画像データDBG)が記憶
されている。この画像データROM11に格納されるオ
ブジェクト画像データDOBは、CPU8の指示に基づき
DMAコントローラ(図示略)によって画像表示用VR
AM7にDMA転送される。
【0025】上記構成において、画像制御VDP6がC
PU8の制御の下に、所定のオブジェクト画像データD
OBを画像表示VRAM7から読み出して、その表示位置
や表示色を制御して画像処理DSP5側に与えると、こ
の画像処理DSP5が当該オブジェクト画像データDOB
と撮像された実画像とをスーパーインポーズする。実画
像にスーパーインポーズされるオブジェクト画像データ
OBは、CPU8の処理によりシェーディング処理が施
される。すなわち、CPU8は画像表示VRAM7の記
憶エリアE2にDMA転送される1フレーム分の輝度デ
ータDYを、図3に示すようにX方向に9分割、Y方向
に8分割して各分割エリア毎の平均輝度を求め、求めた
平均輝度から実画像中の光源方向を検出する。光源方向
は、図4に図示する通り、オブジェクト画像に対する高
輝度方向、つまり、求めた平均輝度の内、最も輝度が高
い分割エリアが位置する方向になる。なお、求めた平均
輝度が均一である時には「0(無方向)」となる。
【0026】こうして実画像中における光源方向を抽出
した後、CPU8はオブジェクト画像データDOBの表示
位置や表示色に応じたシェーディング率に従ってオブジ
ェクト画像に陰影を付与するシェーディング処理を施
す。これにより、時々刻々変化する実画像に対応して写
実的なシェーディングをオブジェクト画像に施すことが
可能になり、以下では、こうした本発明の特徴となる動
作について順次説明する。
【0027】C.第1実施例の動作 ここでは、実画像に対応して写実的なシェーディングを
オブジェクト画像に施すCPU8の動作について図5〜
図17を参照して説明する。なお、以下の動作説明にあ
っては、「初期化/VDP制御」、「輝度データ算出処
理」、「光源位置算出処理」、「シェーディング係数処
理」、「シェーディング(オブジェクト検出)処理」お
よび「シェーディング(オブジェクトエディット)処
理」の各機能に場合分けし、これら各機能について順次
説明を進めるものとする。
【0028】(1)初期化/VDP制御 まず、本実施例に電源が投入されると、CPU8はRO
M9に記憶された制御プログラムを読み出してロードし
た後、図5に示すメインルーチンを起動してステップS
A1に処理を進める。ステップSA1では、画像処理D
SP5や画像制御VDP6等の周辺デバイスに対してイ
ニシャライズを指示する制御信号を供給する。続く、ス
テップSA2では、ワークRAM10に確保される各種
レジスタ群をリセットしたり、初期値をストアしてイニ
シャライズする。また、この時点でCPU8は画像デー
タROM11にストアされる画像データ、すなわち、オ
ブジェクト画像データDOB(あるいはバックグラウンド
画像データDBG)および画像データDOBの表示位置や表
示色を指定するオブジェクトテーブルデータを画像表示
用VRAM7側に一旦格納させるべくDMAコントロー
ラにDMA転送を指示する。この場合、転送元アドレ
ス、転送バイト数および転送先アドレスからなる転送指
示情報をDMAコンローラにセットする。
【0029】こうして周辺デバイスおよびワークエリア
が初期化されると、CPU8はステップSA3に進み、
画像表示用VRAM11に格納されたオブジェクト画像
データDOB(あるいはバックグラウンド画像データ
BG)を読み出して画像制御VDP6側に転送し、続
く、ステップSA4では同様に読み出したオブジェクト
テーブルデータを画像制御VDP6側に転送する。そし
て、ステップSA5に進むと、画像制御VDP6に対し
て表示制御を開始させる旨の制御信号を与える。これに
より、画像制御VDP6は、オブジェクトテーブルデー
タで指定される表示位置/表示色のオブジェクト画像デ
ータDOBを表示させるべく画像制御する。次いで、この
後、CPU8はステップSA6に進み、輝度データ算出
処理へ移行する。
【0030】(2)輝度データ算出処理 ステップSA6に進むと、CPU8は図6に示す輝度デ
ータ算出処理に移行してステップSB1を実行する。ス
テップSB1では、前述したCCDカメラ1から供給さ
れる撮像信号SSに対応した1フレーム分の輝度データ
YをサンプリングしてVRAM7の記憶エリアE2に
ストアする。次いで、ステップSB2に進むと、レジス
タZ1,Z2およびレジスタaをゼロリセットする。こ
こで、レジスタZ1,Z2は、VRAM7の記憶エリア
E2(図3参照)に格納される1フレーム分の輝度デー
タDYをX方向に9分割、Y方向に8分割する際のXポ
インタ値およびYポインタ値を一時記憶するものであ
る。また、レジスタaは、1フレーム分の輝度データD
YをX方向に9分割、Y方向に8分割してなる都合72
分割ブロック領域を配列要素で表わす際のポインタ値を
一時記憶する。
【0031】次いで、ステップSB3に進むと、CPU
8は上記レジスタZ1,Z2にストアされるXポインタ
値およびYポインタ値にそれぞれ「32」,「24」を
乗算した値をレジスタX,Yにセットする一方、レジス
タYccをゼロリセットする。ここで、Xポインタ値お
よびYポインタ値にそれぞれ乗算される値は、1分割領
域のドット数を表わしている。すなわち、1フレーム分
の輝度データDYをX方向に9分割、Y方向に8分割す
る場合、1分割ブロック領域(以下、これを単にブロッ
クと記す)は32ドット×24ドットの画素領域で形成
される。また、レジスタYccは、1ブロック中におけ
る各ドット毎の輝度データDYを累算した値がストアさ
れるレジスタである。
【0032】次に、ステップSB4では、Xポインタ値
で指定されるブロック内にレジスタXの値が存在するか
否かを判断する。すなわち、1ブロック内においてX方
向ドット成分(ドットライン)の輝度データDYを読み
込む条件を満たしているか否かを判断する。ここで、読
み込み条件を満たしている時には、判断結果が「YE
S」となり、次のステップSB5に進み、レジスタX,
Yに対応するドットの輝度データDYを読み込み、続
く、ステップSB6では読み込んだ輝度データDYをレ
ジスタYccに加算する。次いで、ステップSB7に進
むと、次のドット位置での輝度データDYを読み込むべ
く、レジスタXの値を1インクリメントして歩進させ、
上述したステップSB4に処理を戻す。
【0033】そして、Xポインタ値で指定されるブロッ
ク内において、X方向ドット成分の輝度データDYを全
て読み込むと、ステップSB4での判断結果が「NO」
となり、ステップSB8に処理を進める。ステップSB
8では、Yポインタ値で指定されるブロック内にレジス
タYの値が存在するか否かを判断する。すなわち、1ブ
ロック内においてY方向ドット成分の輝度データDY
読み込む条件を満たしているか否かを判断する。ここ
で、読み込み条件を満たしている時には、判断結果が
「YES」となり、次のステップSB9に進み、レジス
タYの値を1インクリメントすると共に、レジスタXの
値をゼロリセットして上述したステップSB5に進む。
これにより、読み込むべきドットラインが更新される。
【0034】次いで、上述したステップSB4、SB8
の判断結果がいずれも「NO」となる場合、つまり、レ
ジスタZ1,Z2の値で指定されるブロック内の全ての
輝度データDYが読み込まれると、CPU8はステップ
SB10に処理を進め、レジスタYccにストアされて
いる輝度データDY累算値を、ブロック内総ドット数
(32×24)で除算して当該ブロックの平均輝度を求
め、これをレジスタY(a)にストアする。そして、次
のステップSB11に進むと、レジスタZ1にセットさ
れているXポインタ値が「9」以上、すなわち、1ライ
ン分のブロックについて輝度データDYの読み込みが完
了したか否かを判断する。
【0035】ここで、1ライン分の読み込みが完了して
いない場合には、判断結果が「NO」となり、ステップ
SB12に進む。ステップSB12では、レジスタZ1
に書込まれるXポインタ値を1インクリメントして歩進
させる一方、レジスタaの値も歩進させ、この後に上述
したステップSB3に処理を戻し、対応するブロックに
おける各ドットの輝度データDYを逐次読み込む。一
方、1ライン分の読み込みが完了した時には、ステップ
SB11の判断結果が「YES」となり、ステップSB
13に進む。ステップSB13では、レジスタZ2にス
トアされるYポインタ値を1インクリメントして歩進さ
せると共に、レジスタZ1のXポインタ値をゼロリセッ
トし、さらにレジスタaの値も歩進させる。
【0036】そして、ステップSB14に進むと、CP
U8はレジスタZ2にストアされるYポインタ値が
「8」、すなわち、1フレーム分の輝度データDYの読
み込みが完了したかどうかを判断する。ここで、Yポイ
ンタ値が「8」でないならば、判断結果が「NO」とな
って、ステップSB3に処理を戻し、引続き読み込みを
行う。一方、Yポインタ値が「8」となって、1フレー
ム分の輝度データDYの読み込みが完了した時には、判
断結果が「YES」となり、後述の光源位置算出処理へ
移行する。
【0037】(3)光源位置算出処理 こうして1フレーム分の輝度データDYを、「32×2
4」ドットのブロックに分け、これら各ブロック毎の輝
度データDYを読み込んで平均輝度を算出すると、CP
U8は図7に示す光源位置算出処理に移行してステップ
SC1を実行する。ステップSC1では、レジスタa
1,a2をクリアすると共に、レジスタbに「1」をセ
ットする。なお、これらレジスタの意図するところにつ
いては追って説明する。次に、ステップSC2に進む
と、レジスタbの値が「72」以下であるか、つまり、
全ブロックについて輝度判定(後述する)したか否かを
判断する。
【0038】この場合、レジスタbの値は「0」だか
ら、判断結果は「YES」となり、次のステップSC3
に進む。ステップSC3では、レジスタYc(a1)の
値がレジスタYc(b)以下であるか判断する。すなわ
ち、ブロック同士の平均輝度を比較しており、例えば、
ブロック(a1)<ブロック(b)の場合には判断結果
が「NO」となり、ステップSC4に進む。ステップS
C4では、レジスタbの値を歩進させ、その値が「7
2」以下である時には再びステップSC3において平均
輝度を比較する。そして、ステップSC3において、例
えば、ブロック(a1)≦ブロック(b)になると、判
断結果が「YES」となり、次のステップSC5に進
み、レジスタbの値をレジスタa1にストアする。続い
て、ステップSC6に進むと、レジスタYc(a2)の
値がレジスタYc(b)以上であるか否かを判断する。
【0039】ここで、レジスタYc(a2)の値がレジ
スタYc(b)以上でない場合には判断結果が「NO」
となり、上述したステップSC4に進む。一方、上記判
定条件を満たす場合には判断結果が「YES」となっ
て、ステップSC7に進み、レジスタbの値をレジスタ
a2にストアした後、ステップSC4に処理を進める。
結局、これらステップSC2〜SC7を介することで、
1フレーム分のブロック中、最も高い平均輝度のブロッ
ク(a1)と最も低い平均輝度のブロック(a2)とが
抽出される。そして、こうした輝度比較が72ブロック
分完了した時点でステップSC2の判断結果が「NO」
となり、ステップSC8に進み、レジスタX1〜X3,
Y1〜Y3をそれぞれゼロリセットする。
【0040】ここで、レジスタX1,Y1には、最も高
い平均輝度のブロック(a1)を指し示すブロック番号
(座標)がストアされ、レジスタX2,Y2には最も低
い平均輝度のブロック(a2)を指し示すブロック番号
がストアされる。さらに、レジスタX3,Y3には、ブ
ロック(a1)とブロック(a2)との位置差がストア
される。すなわち、ステップSC9に進むと、CPU8
はレジスタa1の値について「9」の剰余を算出し、こ
れにより得られるブロック(a1)のX方向のブロック
番号(図3参照)をレジスタX1にセットする。また、
レジスタa1の値を「9」で除算し、その商をレジスタ
Y1にセットする。これにより、レジスタX1,Y1に
は、最も高い平均輝度のブロック(a1)のブロック番
号(座標)として(X1,Y1)が確保される。さら
に、上述と同様に、レジスタa2の値について「9」の
剰余および商を算出して最も低い平均輝度のブロック
(a2)のブロック番号(座標)をレジスタX2,Y2
にストアする。また、最も高い平均輝度のブロック位置
(X1,Y1)と最も低い平均輝度のブロック位置(X
2,Y2)との絶対差分(距離)を求めてレジスタX
3,Y3にそれぞれストアする。
【0041】次に、ステップSC10では、レジスタ
a,bに各々「1」をセットした後、ステップSC11
に進み、最も高い平均輝度のブロック座標位置(X1,
Y1)とブロック座標位置(X(a),Y(b))との
相対位置(Xs1,Ys1)を算出する。次いで、ステ
ップSC12では、最も低い平均輝度のブロック座標位
置(X2,Y2)とブロック座標位置(X(a),Y
(b))との相対位置(Xs2,Ys2)を算出する。
なお、レジスタaの値はX方向ブロック番号(1〜9で
変化)、レジスタbの値はY方向ブロック番号(1〜8
で変化)がセットされる。
【0042】ブロック座標位置(X1,Y1)と、レジ
スタa,bの値で指定される各ブロック座標位置(X
(a),Y(b))との座標差(Xs1,Ys1)およ
びブロック座標位置(X2,Y2)と、レジスタa,b
の値で指定される各ブロック座標位置(X(a),Y
(b))との座標差(Xs2,Ys2)が算出される
と、CPU8は次のステップSC13に進み、これら座
標差(Xs1,Ys1)と座標差(Xs2,Ys2)と
がシェーディング領域内にあるかどうかを判断する。シ
ェーディング領域とは、X3>Xs1またはY3>Ys
1または(X3=Xs2かつX3=Ys2)なる条件を
満たすブロックを指す。すなわち、最も高い平均輝度の
ブロック位置(X1,Y1)と最も低い平均輝度のブロ
ック位置(X2,Y2)との間であって、かつ、最も低
い平均輝度のブロック位置でない領域では、判断結果が
「YES」となり、後述するシェーディング係数処理へ
進む。
【0043】これに対し、シェーディング領域でない場
合には、判断結果が「NO」となり、ステップSC14
に進む。ステップSC14では、シェーディング率Dお
よびシェーディング方向Dcをそれぞれ「0」にセット
する。次いで、ステップSC15に進むと、CPU8は
レジスタaの値が「9」以下であるか否を判断し、「Y
ES」の場合には次のステップSC16に処理を進め、
レジスタaの値を1インクリメントする。一方、判断結
果が「NO」の場合、つまり、1ブロックライン分の処
理が完了した時には、ステップSC17に進み、レジス
タaの値を「1」にセットすると共に、レジスタbの値
を1インクリメントする。これにより、ブロックライン
がY方向へ更新される。そして、ステップSC18に進
むと、CPU8はレジスタbの値が「8」以上、つま
り、1フレーム分の各ブロック(1)〜(72)につい
て光源位置検出処理がなされたかどうかを判断する。こ
こで、全ブロックについて処理がなされた場合には、判
断結果が「YES」となり、後述する3Dシェーディン
グ(OBJ検出)処理へ移行する。一方、そうでない時
には前述したステップSC11以降を繰り返す。
【0044】(4)シェーディング係数処理 上述したステップSC13において、シェーディング領
域と判定されたブロックがあると、CPU8は図8に示
すシェーディング係数処理に移行してステップSD1を
実行する。ステップSD1では、レジスタDtをゼロリ
セットし、続く、ステップSD2〜SD18では図4に
図示するように、光源方向を特定する。まず、ステップ
SD2では、レジスタX1の値がレジスタX(a)の値
以上であるか否かを判断する。ここで、X1<X(a)
の場合、すなわち、最も高い平均輝度のブロック位置X
1が現在ブロック位置X(a)の左側に位置する時には
判断結果が「NO」となり、ステップSD3に進む。
【0045】ステップSD3では、Y1≧Y(a)であ
るか否かを判断する。ここで、Y1<Y(a)の場合、
すなわち、最も高い平均輝度のブロック位置Y1が現在
ブロック位置X(a)の上側に位置する時には判断結果
が「NO」となり、ステップSD4に進む。この場合、
最も高い平均輝度のブロック位置(X1,Y1)がフレ
ーム中の左側かつ上方、すなわち、光源方向が図4に示
す「8」の方向に相当するから、レジスタDtに「8」
をセットする。一方、上記ステップSD3の判断が「Y
ES」の場合、つまり、ブロック位置Y1が現在ブロッ
ク位置X(a)に一致するか下方である場合には次のス
テップSD5に進む。
【0046】ステップSD5では、ブロック位置Y1が
現在ブロック位置X(a)に一致するか否かを判断す
る。ここで、一致する場合には、最も高い平均輝度のブ
ロック位置(X1,Y1)がフレーム中央左側に位置す
る訳だから、ステップSD6に進み、レジスタDtに
「7」(図4参照)をセットする。これに対し、ブロッ
ク位置Y1が現在ブロック位置X(a)の下方である場
合にはステップSD5の判断結果が「NO」となり、ス
テップSD7に進む。ステップSD7では、光源方向が
フレーム左下側になるから、レジスタDtに「6」(図
4参照)をセットする。
【0047】次に、上述したステップSD2において判
断結果が「YES」の場合、すなわち、最も高い平均輝
度のブロック位置X1が現在ブロック位置X(a)と同
じか、あるいは右側に位置する時には次のステップSD
8に処理を進める。ステップSD8に進むと、CPU8
は、最も高い平均輝度のブロック位置X1が現在ブロッ
ク位置X(a)と同一であるか否かを判断する。ここ
で、同一でない場合、つまり、最も高い平均輝度のブロ
ック位置X1が現在ブロック位置X(a)より右側に位
置する時には、判断結果が「NO」となり、ステップS
D9に進む。
【0048】ステップSD9では、最も高い平均輝度の
ブロック位置Y1が現在ブロック位置Y(a)に一致す
るか、あるいは下側に位置するかどうかを判断する。こ
こで、ブロック位置Y1が現在ブロック位置Y(a)よ
り上側に位置する場合、最も高い平均輝度のブロック位
置Y1は右上側になるので、判断結果は「NO」とな
り、次のステップSD10に進み、光源がフレーム右上
側に位置することから、レジスタDtに「2」(図4参
照)をセットする。
【0049】一方、最も高い平均輝度のブロック位置Y
1が現在ブロック位置Y(a)に一致するか、あるいは
下側に位置する時には、上記ステップSD9の判断結果
が「YES」となり、ステップSD11に処理を進め
る。ステップSD11に進むと、CPU8は、ブロック
位置Y1が現在ブロック位置Y(a)に一致するか否か
を判断する。ここで、一致する場合には判断結果が「Y
ES」となり、ステップSD12に処理を進め、レジス
タDtに「3」(図4参照)をセットする。これに対
し、ブロック位置Y1が現在ブロック位置Y(a)に一
致しない場合、つまり、ブロック位置Y1が現在ブロッ
ク位置Y(a)の右下側に位置する時には、上記ステッ
プSD11の判断結果が「NO」となり、ステップSD
13に進む。ステップSD13では、光源がフレーム右
下側に位置することから、レジスタDtに「4」(図4
参照)をセットする。
【0050】次に、上述したステップSD8において判
断結果が「YES」の場合、すなわち、最も高い平均輝
度のブロック位置X1が現在ブロック位置X(a)と同
一である場合には、ステップSD14に処理を進める。
ステップSD14では、最も高い平均輝度のブロック位
置Y1が現在ブロック位置Y(a)に一致するか、ある
いは下側に位置するかどうかを判断する。ここで、ブロ
ック位置Y1が現在ブロック位置Y(a)より上側にあ
れば、判断結果は「NO」となり、ステップSD15に
進む。ステップSD15では、光源がフレーム上側に位
置することから、レジスタDtに「1」(図4参照)を
セットする。
【0051】これに対し、上記ステップSD14の判断
結果が「NO」となる時、つまり、最も高い平均輝度の
ブロック位置Y1が現在ブロック位置Y(a)に一致す
るか、あるいは下側に位置する時には次のステップSD
16に処理を進める。ステップSD16では、ブロック
位置Y1が現在ブロック位置Y(a)に一致するか否か
を判断する。ここで、ブロック位置Y1が現在ブロック
位置Y(a)の下側に位置する時には判断結果が「N
O」になり、ステップSD17に進み、光源をフレーム
下側とすべくレジスタDtに「5」(図4参照)をセッ
トする。
【0052】一方、ブロック位置Y1が現在ブロック位
置Y(a)に一致する場合、つまり、ブロック位置(X
1,Y1)と現在ブロック位置(X(a),Y(a))
とが一致する時には、上記ステップSD16の判断結果
が「YES」となり、ステップSD18に進む。この場
合、現在ブロック位置(X(a),Y(a))が光源と
なるから、ステップSD18では、光源方向を無方向と
すべく、レジスタDtに「0」をセットする。
【0053】こうして最も高い平均輝度のブロック位置
(X1,Y1)に基づき1フレーム中における光源方向
が定まると、CPU8はステップSD19に進み、レジ
スタa,bの値に応じて設定される各ブロック毎のシェ
ーディング方向Dc((a*9)+b)に、レジスタD
tの値をストアする。そして、ステップSD20では、
レジスタa,bの値に応じて設定される各ブロック毎の
シェーディング率D((a*9)+b)として(Xs1
/X3)*(Ys1/Y3)で定義されるシェーディン
グ率値をストアする。ここで言うシェーディング率Dと
は、オブジェクト形状に対応して付与される陰影の比率
を表わす値である。そして、上記の通り、1ブロックに
ついて「シェーディング方向Dc」および「シェーディ
ング率D」が求まると、次のブロックに関して同様な処
理を施すため、前述したステップSC15(図7参照)
へ処理を戻し、レジスタa,bに格納されるポインタを
更新させる。
【0054】(5)3Dシェーディング(オブジェクト
検出)処理 上述したシェーディング係数処理によって1フレーム中
の各ブロック毎の「シェーディング方向Dc」および
「シェーディング率D」が求まると、CPU8は前述し
たステップSC18(図7参照)を介して図9に示す3
Dシェーディング(オブジェクト検出)処理に進み、ス
テップSE1を実行する。ステップSE1では、レジス
タZ1,Z2にそれぞれ格納されるXポインタおよびY
ポインタをゼロリセットすると共に、表示オブジェクト
数をカウントするレジスタaの値もゼロリセットする。
なお、この処理では、最大64個までのオブジェクト画
像の表示位置を検出し得るようにしている。
【0055】次いで、ステップSE2では、レジスタa
の値に基づき、画像制御VDP6の内部RAMに格納さ
れているオブジェクトテーブルデータを読み出してレジ
スタTX(a),TY(a)にストアする。オブジェク
トテーブルデータとは、画面に表示すべきオブジェクト
画像の表示位置を表わすデータである。次に、ステップ
SE3に進むと、レジスタTX(a)にストアしたオブ
ジェクトテーブルデータがX方向のどのブロックに対応
するか判定する。ここで、レジスタZ1に格納されるX
ポインタの値に応じて定まるブロック内にレジスタTX
(a)の値が存在すれば、ステップSE3の判断結果は
「YES」となり、後述するステップSE6に処理を進
める。
【0056】一方、そうでない場合には判断結果が「N
O」となり、ステップSE4に進み、レジスタZ1の値
が「9」以上、つまり、1ブロックライン分の判定が完
了したかどうかを判断する。ここで、1ブロックライン
分の判定が完了していない場合には、判断結果が「N
O」となり、ステップSE5に進み、レジスタZ1に格
納されるXポインタ値をインクリメントして歩進させ、
再びステップSE3にてレジスタTX(a)にストアし
たオブジェクトテーブルデータが、Xポインタの値に応
じて定まるブロック内にあるか否かを判断する。そし
て、このステップSE3において、Xポインタの値に応
じて定まるブロックにオブジェクトテーブルデータが対
応する場合、あるいは上記ステップSE4において1ブ
ロックライン分の判定が完了した時には、ステップSE
6に処理を進める。
【0057】ステップSE6に進むと、CPU8は上述
したステップSE3〜SE5と同様に、レジスタTY
(a)にストアしたオブジェクトテーブルデータがY方
向のどのブロックに対応するか判定する。ここで、レジ
スタZ2に格納されるYポインタの値に応じて定まるブ
ロック内にレジスタTY(a)の値が存在すると、判断
結果は「YES」となり、後述するステップSE11に
処理を進める。一方、そうでない場合には判断結果が
「NO」となり、ステップSE7に進み、レジスタZ2
の値が「8」以上、つまり、1画面分の判定が完了した
かどうかを判断する。ここで、1画面分の判定が完了し
ていない場合には、判断結果が「NO」となり、ステッ
プSE8に進み、レジスタZ2に格納されるYポインタ
値をインクリメントして歩進させ、再びステップSE6
にてレジスタTY(a)にストアしたオブジェクトテー
ブルデータが、Yポインタの値に応じて定まるブロック
内にあるか否かを判断する。
【0058】これに対し、1画面分の判定が完了する
と、ステップSE7の判断結果が「YES」となり、ス
テップSE9に処理を進める。ステップSE9では、レ
ジスタaの値をインクリメントして歩進させる一方、レ
ジスタZ1,Z2に格納されるX,Yポインタ値をゼロ
リセットする。次いで、ステップSE10では、歩進し
たレジスタaの値が「64」以上、すなわち、全オブジ
ェクト画像について表示位置を検出する処理を施したか
どうかを判断する。ここで、全オブジェクト画像につい
ての処理が完了したならば、判断結果が「YES」とな
り、前述した輝度データ算出処理(図6参照)に戻る。
一方、そうでない時には、上述したステップSE2以降
を実行する。
【0059】そして、上述したステップSE3,SE6
を介してXポインタおよびYポインタの値に応じて定ま
るブロックに、レジスタTX(a),TY(a)に格納
されるオブジェクトテーブルデータが対応する時には、
ステップSE11に処理を進め、XポインタおよびYポ
インタの値に応じて定まるブロックのシェーディング方
向DcをレジスタEcにストアする。続いて、ステップ
SE12では、XポインタおよびYポインタの値に応じ
て定まるブロックのシェーディング率DをレジスタEに
ストアする。これにより、オブジェクト画像に付与すべ
き「シェーディング方向」と「シェーディング率」とが
定まることになる。
【0060】このように、3Dシェーディング(オブジ
ェクト検出)処理では、前述したシェーディング係数処
理によって得られた各ブロック毎の「シェーディング方
向Dc」および「シェーディング率D」に基づき、オブ
ジェクトテーブルデータで定まるオブジェクト毎の「シ
ェーディング方向Ec」および「シェーディング率E」
を判定するようにしている。
【0061】(6)3Dシェーディング(オブジェクト
エディット)処理 次に、各オブジェクト毎の「シェーディング方向Ec」
および「シェーディング率E」が設定されると、CPU
8は図10に示す3Dシェーディング(オブジェクトエ
ディット)処理に進み、ステップSF1を実行する。ま
ず、ステップSF1では、画像制御VDP6の内部RA
Mに格納されるオブジェクト画像データOBJ(a)
を、レジスタaの値に応じて読み出してレジスタFC
(c)に格納する。ここで、cはオブジェクト画像を形
成する32ドット×32ドットの画素数1024に対応
して0≦c<1024の値をなす。
【0062】次いで、ステップSF2に進むと、CPU
8は、32ドット×32ドットの画像エリア内における
オブジェクト画像の左端、右端、上端および下端位置を
それぞれ一時記憶するレジスタXh,XL,Yh,YL
をゼロリセットすると共に、ドットポインタを格納する
レジスタcをもゼロリセットする。そして、次のステッ
プSF3では、レジスタcに応じて読み出したオブジェ
クト画像データが「0」、つまり、透明なデータである
か否かを判断する。ここで、透明なデータである場合に
は、判断結果が「YES」となり、次のステップSF4
に処理を進める。
【0063】ステップSF4では、レジスタcの値を1
インクリメントして歩進させ、続く、ステップSF5で
は、歩進した値が「1024」を超えたかどうか、つま
り、を判断する。ここで、32ドット×32ドットから
なる1つのオブジェクト画像について完了したか否かを
判断する。完了していない場合には、判断結果が「N
O」になり、上記ステップSF3〜SF4を繰り返す。
一方、1つのオブジェクト画像について完了した時に
は、判断結果が「YES」となり、前述した3Dシェー
ディング(オブジェクト検出)処理におけるステップS
E9(図9参照)へ処理を戻す。
【0064】さて、上述したステップSF3において、
読み出したデータが「透明」なデータでない場合には、
ここでの判断結果が「NO」となり、ステップSF6に
進む。ステップSF6では、レジスタcの値を「32」
で除算し、その商をオブジェクト画像の上端ドット位置
としてレジスタYhにストアする。次に、ステップSF
7に進むと、オブジェクト画像の下端ドット位置YLを
検出するため、一旦、レジスタcの値を最終ドット位置
に相当する「1023」にセットする。そうして、ステ
ップSF8に進むと、CPU8は、現在レジスタc値に
応じてレジスタF(c)から読み出されるオブジェクト
画像データが「透明」なデータであるか否かを判断す
る。
【0065】そして、「透明」なデータであれば、判断
結果が「YES」となり、ステップSF9に処理を進
め、レジスタcの値を1デクリメントする。次いで、ス
テップSF10では、レジスタcの値が「0」に達した
かどうかを判断し、「0」に達していない時には上記ス
テップSF8〜SF9を繰り返す。これに対し、こうし
てなされる画像データの逆走査が完了した時には、ステ
ップSF10の判断結果が「YES」となり、前述した
3Dシェーディング(オブジェクト検出)処理における
ステップSE9(図9参照)へ処理を戻す。
【0066】一方、上述したステップSF8において、
最終ドット位置からなされる逆走査過程で、画像データ
が検出された時、つまり、「透明」なデータではない画
像データが検出された時には、判断結果が「NO」とな
り、ステップSF11に進む。ステップSF11に進む
と、CPU8は、現在のレジスタcの値を「32」で除
算し、その商をオブジェクト画像の下端ドット位置とし
てレジスタYLにストアする。こうしてオブジェクト画
像データの上端/下端ドット位置Yh、YLが求まる
と、CPU8はステップSF12に処理を進め、オブジ
ェクト画像データの左端/右端ドット位置Xh、XLを
検出するため、レジスタc,c1およびccをゼロリセ
ットしておく。
【0067】次に、ステップSF13では、現レジスタ
cの値に応じてレジスタF(c)から読み出したオブジ
ェクト画像データが「透明」なデータであるか否かを判
断する。ここで、読み出したオブジェクト画像データが
「透明」なデータである場合には、判断結果が「YE
S」となり、次のステップSF14に処理を進める。ス
テップSF14では、レジスタcの値に「32」を加算
すると共にレジスタccの値を1インクリメントする。
次いで、ステップSF15では、レジスタccの値が
「32」以上であるかどうかを判断する。そして、レジ
スタccの値が「32」以上でない時には、判断結果が
「NO」になり、上記ステップSF13〜SF14を繰
り返す。
【0068】一方、レジスタccの値が「32」以上に
達した時には、判断結果が「YES」となり、ステップ
SF16に進み、レジスタc1をインクリメントする一
方、このインクリメントしたレジスタc1の値をレジス
タcにセットし、かつ、レジスタccをゼロリセットす
る。そして、ステップSF17に進むと、CPU8は、
レジスタcの値が「1024」以上、つまり、1つのオ
ブジェクト画像データについて処理が完了したか否かを
判断し、完了していない場合には判断結果が「NO」と
なり、ステップSF13に処理を戻す。一方、処理が完
了した時には、ここでの判断結果が「YES」となっ
て、前述した3Dシェーディング(オブジェクト検出)
処理におけるステップSE9(図9参照)へ処理を戻
す。
【0069】ステップSF13のオブジェクト画像デー
タ読み出しにおいて、「透明」なデータでない画像デー
タが読み出された場合には、判断結果が「NO」とな
り、ステップSF18に処理を進める。ステップSF1
8では、当該画像の左端ドット位置を検出すべく現在の
レジスタcの値について「32の剰余」を求め、求めた
剰余値を左端ドット位置としてレジスタXLにセットす
る。次いで、ステップSF19では、右端ドット位置を
求めるため、レジスタcに「1023」、レジスタc1
に「31」をそれぞれセットすると共に、レジスタcc
をゼロリセットする。
【0070】そして、ステップSF20では、現レジス
タcの値に応じてレジスタF(c)からオブジェクト画
像データを読み出し、これが「透明」なデータであるか
どうかを判断する。ここで、「透明」なデータである場
合には、判断結果が「YES」となり、次のステップS
F21に進む。ステップSF21では、レジスタcの値
から「32」を減算すると共に、レジスタccの値を1
インクリメントする。次いで、ステップSF22では、
レジスタccの値が「32」以上であるかどうかを判断
する。ここで、レジスタccの値が「32」以上でない
時には、判断結果が「NO」になり、上記ステップSF
20〜SF21を繰り返す。
【0071】一方、レジスタccの値が「32」以上に
達すると、上記ステップSF22の判断結果が「YE
S」となり、ステップSF23に進み、レジスタc1を
デクリメントする一方、このデクリメントしたレジスタ
c1の値をレジスタcにセットし、かつ、レジスタcc
をゼロリセットする。そして、ステップSF24に進む
と、CPU8は、レジスタcの値が「0」、つまり、1
つのオブジェクト画像データについて処理が完了したか
否かを判断し、完了していない場合には判断結果が「N
O」となり、ステップSF20に処理を戻す。一方、処
理が完了した時には、ここでの判断結果が「YES」と
なって、前述した3Dシェーディング(オブジェクト検
出)処理におけるステップSE9(図9参照)へ処理を
戻す。
【0072】上記ステップSF20のオブジェクト画像
データ読み出しにおいて、「透明」なデータでない画像
データが読み出されると、ここでの判断結果は「NO」
となり、ステップSF25に処理を進める。ステップS
F25に進むと、CPU8は、オブジェクト画像の右端
ドット位置を検出すべく現在のレジスタcの値について
「32の剰余」を求め、求めた剰余値を右端ドット位置
としてレジスタXhにセットし、図11に示すステップ
SF26以降に処理を進める。ステップSF26以降で
は、3Dシェーディング(オブジェクト検出)処理にお
いて求めたオブジェクト毎の「シェーディング方向E
c」および「シェーディング率E」に応じてオブジェク
ト画像毎に陰影を付与するシェーディング処理を行う。
以下、シェーディング方向Ec毎になされるシェーディ
ング処理について説明する。
【0073】シェーディング方向Ecが「0」の場合 まず、ステップSF26に進むと、CPU8は、レジス
タcの値をゼロリセットし、続く、ステップSF27で
は、現在処理対象となっているオブジェクト画像に対応
するブロックのシェーディング方向Ecが「0」、すな
わち、光源位置であるか否かを判断する。ここで、該当
ブロック自身が光源となっている場合には、陰影を付与
する必要がないから、判断結果が「YES」となり、前
述した3Dシェーディング(オブジェクト検出)処理に
おけるステップSE9(図9参照)へ処理を戻す。
【0074】シェーディング方向Ecが「1」の場合 一方、シェーディング方向Ecが「0」でない時には、
判断結果が「NO」となり、ステップSF28に処理を
進める。そして、ステップSF28では、オブジェクト
画像に対応するブロックのシェーディング方向Ecが
「1(図4参照)」であるか否かを判断する。ここで、
シェーディング方向Ecが「1」であると、判断結果が
「YES」となり、次のステップSF29に処理を進め
る。ステップSF29では、シェーディング領域を算出
する。すなわち、レジスタYLの値に対応するシェーデ
ィング係数Eを乗算してレジスタYsにストアする一
方、レジスタYhの値に「32」を乗算してレジスタc
にセットする。さらに、レジスタiに格納される階調値
を「16」にセットする。
【0075】次いで、ステップSF30では、レジスタ
F(c)に格納される各ドット毎のオブジェクト画像デ
ータを各色毎の画像データとしてレジスタF(R),F
(G),F(B)に取込む。そして、ステップSF31
では、レジスタF(c)から読み出したオブジェクト画
像データが「透明」なデータであるかどうかを判断す
る。ここで、「透明」なデータであれば、判断結果が
「YES」となり、次のステップSF32に進み、レジ
スタcの値を歩進させた後、再び上記ステップSF30
に処理を戻して次のドットに対応する画像データを取込
む。
【0076】そして、ステップSF31において、レジ
スタF(c)から読み出したオブジェクト画像データが
「透明」なデータでない場合には、判断結果が「NO」
となり、ステップSF33に進む。ステップSF33に
進むと、CPU8はシェーデイング率Eに階調値iを乗
算した値が読み出した画像データより濃いかどうか各色
毎に判定する。ここで、各色RGBにおいて(i・E)
値が濃い場合には、判断結果が「YES」となり、次の
ステップSF34に処理を進め。一方、そうでない場合
には、判断結果が「NO」となり、上述したステップS
F32に処理を進め、レジスタcの値を歩進させる。
【0077】ステップSF34では、各色毎の(i・
E)値を各レジスタF(R),F(G),F(B)にセ
ットする。そして、ステップSF35では、シェーディ
ングを付与したドットがレジスタYhに格納される上端
ドット位置より下であるか否かを判断する。ここで、上
端ドット位置より上である時には、シェーディングを付
与する必要がないから、判断結果は「NO」となり、ス
テップSF32を介して次のドットへ移る。一方、上端
ドット位置より下であれば、判断結果が「YES」とな
り、ステップSF36に処理を進める。ステップSF3
6では、レジスタYhの値を歩進させ、続く、ステップ
SF37では、レジスタiの階調値を1デクリメントす
る。
【0078】次いで、ステップSF38に進むと、現在
処理しているドットが下端ドット位置Ysより上か、あ
るいは階調値iが「0」であるかを判断する。こうした
条件のいずれかを満たした時にシェーディング付与が完
了したとして判断結果が「YES」となり、前述した3
Dシェーディング(オブジェクト検出)処理におけるス
テップSE9(図9参照)へ処理を戻す。これに対し、
上記条件のいずれも満たさない時には、シェーディング
付与が完了していないと見做して判断結果が「NO」と
なり、ステップSF32を介してレジスタcの値を歩進
させ、次のドットに関するシェーディング付与に移行す
る。このように、シェーディング方向Ecが「1」の場
合、画面上から下に向う光源方向に基づき、オブジェク
ト画像を形成する各ドットに対して階調値にシェーディ
ング率Eを乗算してなるシェーディングを付与し、その
際、シェーディングはドット位置が下方向へ向うほど階
調が低下して黒くなる。
【0079】シェーディング方向Ecが「2」の場合 この場合、図12に示すステップSF39の判断結果が
「YES」となって、ステップSF40に処理を進め
る。ステップSF40では、レジスタXに「31」をセ
ットする一方、レジスタYをゼロリセットする。さら
に、レジスタZに「1」をセットし、レジスタiに階調
値「16」をセットする。次いで、ステップSF41で
は、シェーディング領域を算出する。すなわち、レジス
タXLの値にシェーディング係数Eを乗算してレジスタ
Xsにストアする一方、レジスタYの値に「32」を乗
算した値にレジスタXの値を加算してレジスタcにセッ
トする。
【0080】次に、ステップSF42に進むと、CPU
8は、レジスタF(c)に格納される各色(R,G,
B)のオブジェクト画像データをレジスタF(R),F
(G),F(B)に取込む。続く、ステップSF43で
は、レジスタF(c)から読み出したオブジェクト画像
データが「透明」なデータであるかどうかを判断する。
ここで、「透明」なデータであれば、判断結果が「YE
S」となり、次のステップSF44に進む。ステップS
F44では、レジスタXの値が「31」以上、すなわ
ち、32ドット×32ドットで形成されるオブジェクト
画像データの内、最右端のドットであるか否かを判断す
る。ここで、最右端位置になければ、判断結果は「N
O」となり、ステップSF45に処理を進める。
【0081】ステップSF45では、レジスタX,Yを
それぞれ1インクリメントして歩進させる。すなわち、
この場合、シェーディング方向Ecが「2」であるか
ら、光源の方向が右上から進入する。このため、これに
直交する方向でオブジェクト画像データの各ドットを読
み出すべく、読み出しドット位置をX方向およびY方向
にそれぞれ1ドット分歩進させ、所謂、斜め読み出しが
なされる。こうして、読み出しドット位置を斜めに歩進
させた後、CPU8は上述したステップSF41に戻
す。一方、上記ステップSF44において、レジスタX
の値が「31」以上である時には、読み出しドット位置
を変更するため、次のステップSF46に進む。ステッ
プSF46では、レジスタXの値からレジスタZの値を
減算し、その値をレジスタXにストアする。また、レジ
スタYをゼロリセットすると共に、レジスタZの値をイ
ンクリメントする。これにより、読み出しドット位置が
最右端に達した場合、上述した斜め読み出しする際の読
み出し行が更新される。
【0082】次いで、ステップSF47に進むと、レジ
スタXの値がレジスタXsの値より大、つまり、シェー
ディング領域を超えたかどうかを判断する。ここで、シ
ェーディング領域を超えた場合には、判断結果が「N
O」となり、前述した3Dシェーディング(オブジェク
ト検出)処理におけるステップSE9(図9参照)へ処
理を戻す。これに対し、現在のドット位置がシェーディ
ング領域内にあれば、判断結果は「YES」となり、前
述したステップSF41へ処理を戻す。
【0083】さて、上述したステップSF41において
読み出したオブジェクト画像データが「透明」なデータ
でない場合には、当該ステップSF41における判断結
果が「NO」となり、ステップSF48に進む。ステッ
プSF48では、シェーデイング率Eに階調値iを乗算
した値が読み出した画像データより濃いかどうか各色毎
に判定する。ここで、各色(R,G,B)において(i
・E)値が濃い場合には、判断結果が「YES」とな
り、次のステップSF49に処理を進め、一方、そうで
ない場合には、判断結果が「NO」となり、上述したス
テップSF44に処理を進める。
【0084】ステップSF49に進むと、CPU8は、
各色(R,G,B)毎の(i・E)値を、各レジスタF
(R),F(G),F(B)にセットする。そして、ス
テップSF50では、レジスタYの値が「0」、すなわ
ち、読み出しドット位置が最上端に達したかどうかを判
断する。ここで、最上端に達していない時には、引続き
次のドットに対してシェーディング処理を施す必要があ
るから、判断結果は「NO」となり、前述したステップ
SF44に処理を進める。一方、読み出しドット位置が
最上端に達した時には、判断結果が「YES」となり、
ステップSF51に進む。ステップSF51では、前述
した斜め読み出しする際の読み出し行が更新されるのに
伴い、レジスタiに格納される階調値を1デクリメント
して陰影を1段階濃くする。
【0085】そして、続く、ステップSF52では、現
在処理しているドット位置がシェーディング領域を超え
たか、あるいは階調値iが「0」のいずれかを満たして
いるか否かを判断する。ここで、上記両条件のいずれか
を満たした時には、シェーディング付与が完了したとし
て判断結果が「YES」となり、前述した3Dシェーデ
ィング(オブジェクト検出)処理におけるステップSE
9(図9参照)へ処理を戻す。これに対し、上記両条件
のいずれも満たさない時には、シェーディング付与が完
了していないと見做して判断結果が「NO」となり、ス
テップSF44に処理を進める。このように、シェーデ
ィング方向Ecが「2」の場合、画面右上から斜め左下
に向う光源方向に直交するようオブジェクト画像を形成
する各ドットを斜め読み出しし、斜め読み出しされる各
ドット行毎に順次低減する階調値とシェーディング率E
とを乗算してなるシェーディングを付与する。
【0086】シェーディング方向Ecが「3」の場合 この場合、前述したステップSF53の判断が「YE
S」となり、ステップSF54に処理を進める。ステッ
プSF54では、レジスタXに「31」をセットする一
方、レジスタYをゼロリセットし、レジスタiに階調値
「16」をセットする。次いで、ステップSF55で
は、レジスタXLの値にシェーディング係数Eを乗算し
てレジスタXsにシェーディング領域をストアする一
方、レジスタYの値に「32」を乗算した値にレジスタ
Xの値を加算してレジスタcにセットする。
【0087】次に、ステップSF56に進むと、CPU
8は、レジスタF(c)に格納される各ドット毎のオブ
ジェクト画像データを、各色(R,G,B)毎の画像デ
ータとしてレジスタF(R),F(G),F(B)に取
込む。続く、ステップSF57では、レジスタF(c)
から読み出したオブジェクト画像データが「透明」なデ
ータであるかどうかを判断する。ここで、「透明」なデ
ータであれば、判断結果が「YES」となり、次のステ
ップSF58に進む。ステップSF58では、レジスタ
Yの値を1インクリメントして歩進させ、続く、ステッ
プSF59では、この歩進したレジスタYの値が「3
1」より大であるか否かを判断する。すなわち、32ド
ット×32ドットで形成されるオブジェクト画像データ
の内、最下端のドットであるか否かを判断する。ここ
で、最下端位置になければ、判断結果は「NO」とな
り、前述したステップSF55に処理を戻す。
【0088】一方、読み出したドットの位置が最下端で
あれば、上記ステップSF59の判断結果が「YES」
となり、ステップSF60に進む。ステップSF60で
は、レジスタXの値を1デクリメントすると共に、レジ
スタYをゼロリセットする。すなわち、この場合、シェ
ーディング方向Ecが「3」であるから、光源の方向が
右から真横に進入する。このため、32ドット×32ド
ットのオブジェクト画像データエリアを右端上からY方
向(下方向)へ至る読み出し行を、順次左方へ走査させ
る読み出し形態となる。
【0089】そして、ステップSF61では、レジスタ
Xsの値がレジスタXの値より大、つまり、シェーディ
ング領域を超えたかどうかを判断する。ここで、シェー
ディング領域を超えた場合には、判断結果が「YES」
となり、前述した3Dシェーディング(オブジェクト検
出)処理におけるステップSE9(図9参照)へ処理を
戻す。これに対し、現在のドット位置がシェーディング
領域内にあれば、判断結果は「NO」となり、前述した
ステップSF55へ処理を戻す。
【0090】さて、上述したステップSF57において
読み出したオブジェクト画像データが「透明」なデータ
でない場合には、当該ステップSF57における判断結
果が「NO」となり、ステップSF62に進む。ステッ
プSF62では、シェーデイング率Eに階調値iを乗算
した値が、読み出した画像データより濃いかどうか各色
毎に判定する。ここで、各色(R,G,B)において
(i・E)値が濃い場合には、判断結果が「YES」と
なり、次のステップSF63に処理を進める。一方、そ
うでない場合には、判断結果が「NO」となり、上述し
たステップSF58に処理を進める。
【0091】ステップSF63に進むと、CPU8は、
各色(R,G,B)毎の(i・E)値を、各レジスタF
(R),F(G),F(B)にセットする。そして、ス
テップSF64では、レジスタYの値が「0」、すなわ
ち、読み出しドット位置が最上端に達したかどうかを判
断する。ここで、最上端に達していない時には、引続き
次のドットに対してシェーディング処理を施す必要があ
るから、判断結果は「NO」となり、前述したステップ
SF58に処理を進める。一方、読み出しドット位置が
最上端に達した時には、判断結果が「YES」となり、
ステップSF65に進む。ステップSF65では、レジ
スタiに格納される階調値を1デクリメントして陰影を
1段階濃くする。
【0092】そして、続く、ステップSF66では、現
在処理しているドット位置がシェーディング領域を超え
たか、あるいは階調値iが「0」のいずれかを満たして
いるか否かを判断する。ここで、上記両条件のいずれか
を満たした時には、シェーディング付与が完了したとし
て判断結果が「YES」となり、前述した3Dシェーデ
ィング(オブジェクト検出)処理におけるステップSE
9(図9参照)へ処理を戻す。これに対し、上記両条件
のいずれも満たさない時には、シェーディング付与が完
了していないと見做して判断結果が「NO」となり、ス
テップSF58に処理を進める。このように、シェーデ
ィング方向Ecが「3」の場合、画面右真横からの光源
方向となるから、32ドット×32ドットのオブジェク
ト画像データエリアを右端上からY方向へ至る読み出し
行を、順次左端側へ走査させるよう読み出しを行い、読
み出された各ドット行毎に順次低減する階調値とシェー
ディング率Eとを乗算してなるシェーディングが付与さ
れる。
【0093】シェーディング方向Ecが「4」の場合 この場合、図13に示すステップSF67の判断結果が
「YES」となり、ステップSF68に処理を進める。
ステップSF68では、レジスタX,Yにそれぞれ「3
1」をセットする一方、レジスタZに「1」をセット
し、かつ、レジスタiに階調値「16」をセットする。
次いで、ステップSF69では、シェーディング領域を
算出する。すなわち、レジスタYhの値にシェーディン
グ係数Eを乗算してなる値をレジスタYsにストアする
一方、レジスタYの値に「32」を乗算した値にレジス
タXの値を加算してレジスタcにセットする。
【0094】次に、ステップSF70に進むと、CPU
8は、レジスタF(c)に格納される各ドット毎の各色
(R,G,B)のオブジェクト画像データをレジスタF
(R),F(G),F(B)に取込む。続く、ステップ
SF71では、レジスタF(c)から読み出したオブジ
ェクト画像データが「透明」なデータであるかどうかを
判断する。ここで、「透明」なデータであれば、判断結
果が「YES」となり、次のステップSF72に進む。
ステップSF72では、レジスタXの値が「31」以
上、すなわち、32ドット×32ドットで形成されるオ
ブジェクト画像データの内、最右端のドットであるか否
かを判断する。ここで、最右端位置になければ、判断結
果は「NO」となり、ステップSF73に処理を進め
る。
【0095】ステップSF73では、レジスタXの値を
1インクリメントすると共に、レジスタYの値を1デク
リメントする。すなわち、この場合、シェーディング方
向Ecが「4」であるから、光源の方向が右下から進入
する。このため、これに直交する方向でオブジェクト画
像データの各ドットを読み出すべく、読み出しドット位
置をX方向にインクリメントさせつつ、Y方向にデクリ
メントさせて、所謂、斜め読み出しを行う。こうして、
読み出しドット位置を斜めに歩進させた後、CPU8は
上述したステップSF69に戻す。
【0096】一方、上記ステップSF72において、レ
ジスタXの値が「31」以上である時には、読み出しド
ット位置を変更するため、次のステップSF74に進
む。ステップSF74では、現レジスタXの値からレジ
スタZの値を減算し、その値をレジスタXにストアす
る。また、レジスタYに「31」をセットすると共に、
レジスタZの値をインクリメントする。これにより、読
み出しドット位置が最右端に達した場合、上述した斜め
読み出しする際の読み出し行が更新される。
【0097】次いで、ステップSF75に進むと、レジ
スタYの値がレジスタYsの値より大、つまり、シェー
ディング領域を超えたかどうかを判断する。ここで、シ
ェーディング領域を超えた場合には、判断結果が「N
O」となり、前述した3Dシェーディング(オブジェク
ト検出)処理におけるステップSE9(図9参照)へ処
理を戻す。これに対し、現在のドット位置がシェーディ
ング領域内にあれば、判断結果は「YES」となり、前
述したステップSF69へ処理を戻す。
【0098】さて、上述したステップSF69において
読み出したオブジェクト画像データが「透明」なデータ
でない場合には、当該ステップSF69における判断結
果が「NO」となり、ステップSF76に進む。ステッ
プSF76では、シェーデイング率Eに階調値iを乗算
した値が、読み出した画像データより濃いかどうか各色
毎に判定する。ここで、各色(R,G,B)における
(i・E)値が濃い場合には、判断結果が「YES」と
なり、次のステップSF77に処理を進め、一方、そう
でない場合には、判断結果が「NO」となり、上述した
ステップSF72に処理を進める。
【0099】ステップSF77に進むと、CPU8は、
各色(R,G,B)毎の(i・E)値を、各レジスタF
(R),F(G),F(B)にそれぞれセットする。そ
して、ステップSF78では、レジスタYの値が「3
1」、すなわち、読み出しドット位置が最下端に達した
かどうかを判断する。ここで、最下端に達していない時
には、引続き次のドットに対してシェーディング処理を
施す必要があるから、判断結果は「NO」となり、前述
したステップSF72に処理を進める。一方、読み出し
ドット位置が最下端に達した時には、判断結果が「YE
S」となり、ステップSF79に進む。ステップSF7
9では、前述した斜め読み出しする際の読み出し行が更
新されるのに伴い、レジスタiに格納される階調値を1
デクリメントして陰影を1段階濃くする。
【0100】そして、ステップSF80では、現在処理
しているドット位置がシェーディング領域を超えたか、
あるいは階調値iが「0」のいずれかを満たしているか
否かを判断する。ここで、上記両条件のいずれかを満た
した時には、シェーディング付与が完了したとして判断
結果が「YES」となり、前述した3Dシェーディング
(オブジェクト検出)処理におけるステップSE9(図
9参照)へ処理を戻す。これに対し、上記両条件のいず
れも満たさない時には、シェーディング付与が完了して
いないと見做して判断結果が「NO」となり、ステップ
SF72に処理を進める。このように、シェーディング
方向Ecが「4」の場合には、前述したシェーディング
方向Ecが「2」と時と同様に、オブジェクト画像を形
成する各ドットを斜め読み出しし、斜め読み出しされる
各ドット行毎に順次低減する階調値とシェーディング率
Eとを乗算してシェーディングを付与している。
【0101】シェーディング方向Ecが「5」の場合 この場合、ステップSF81の判断結果が「YES」と
なり、ステップSF82に処理を進める。ステップSF
82では、レジスタX,Yにそれぞれ「31」をセット
する一方、レジスタiに階調値「16」をセットする。
次いで、ステップSF83では、レジスタYhの値にシ
ェーディング係数Eを乗算し、その結果をレジスタYs
(シェーディング領域)をストアする。また、レジスタ
Yの値に「32」を乗算した値にレジスタXの値を加算
してレジスタcにセットする。
【0102】次に、ステップSF84に進むと、CPU
8は、レジスタF(c)に格納される各ドット毎のオブ
ジェクト画像データを各色(R,G,B)毎の画像デー
タとしてレジスタF(R),F(G),F(B)に取込
む。続く、ステップSF85では、レジスタF(c)か
ら読み出したオブジェクト画像データが「透明」なデー
タであるかどうかを判断する。ここで、「透明」なデー
タであれば、判断結果が「YES」となり、次のステッ
プSF86に進む。ステップSF86では、レジスタX
の値を1デクリメントし、続く、ステップSF87で
は、このレジスタXの値が「0」より小であるか否かを
判断する。すなわち、32ドット×32ドットで形成さ
れるオブジェクト画像データの内、最左端のドットであ
るか否かを判断する。ここで、最左端ドットでなけれ
ば、判断結果は「NO」となり、前述したステップSF
83に処理を戻す。
【0103】一方、読み出したドットの位置が最左端で
あれば、上記ステップSF87の判断結果が「YES」
となり、ステップSF88に進む。ステップSF88で
は、レジスタYの値を1デクリメントすると共に、レジ
スタXに「31」をセットする。すなわち、この場合、
シェーディング方向Ecが「5」であるから、光源の方
向が真下から進入する。このため、32ドット×32ド
ットのオブジェクト画像データエリアを左端下からX方
向へ至る読み出し行を、順次上方向へ走査させる読み出
し形態となる。
【0104】そして、ステップSF89では、レジスタ
Yhの値がレジスタYの値より大、つまり、シェーディ
ング領域を超えたかどうかを判断する。ここで、シェー
ディング領域を超えた場合には、判断結果が「YES」
となり、前述した3Dシェーディング(オブジェクト検
出)処理におけるステップSE9(図9参照)へ処理を
戻す。これに対し、現在のドット位置がシェーディング
領域内にあれば、判断結果は「NO」となり、前述した
ステップSF83へ処理を戻す。
【0105】さて、上述したステップSF85において
読み出したオブジェクト画像データが「透明」なデータ
でない場合には、当該ステップSF85における判断結
果が「NO」となり、ステップSF90に進む。ステッ
プSF90では、シェーデイング率Eに階調値iを乗算
した値が、読み出した画像データより濃いかどうか各色
毎に判定する。ここで、各色(R,G,B)における
(i・E)値が濃い場合には、判断結果が「YES」と
なり、次のステップSF91に処理を進める。一方、そ
うでない場合には、判断結果が「NO」となり、上述し
たステップSF86に処理を進める。
【0106】ステップSF91に進むと、CPU8は、
各色(R,G,B)毎の(i・E)値を、各レジスタF
(R),F(G),F(B)にセットする。そして、ス
テップSF92では、レジスタXの値が「31」、すな
わち、読み出しドット位置が最右端に達したかどうかを
判断する。ここで、最右端に達していない時には、引続
き次のドットに対してシェーディング処理を施す必要が
あるから、判断結果は「NO」となり、前述したステッ
プSF86に処理を進める。一方、読み出しドット位置
が最右端に達した時には、判断結果が「YES」とな
り、ステップSF93に進む。ステップSF93では、
レジスタiに格納される階調値を1デクリメントして陰
影を1段階濃くする。
【0107】そして、続く、ステップSF94では、現
在処理しているドット位置がシェーディング領域を超え
たか、あるいは階調値iが「0」のいずれかを満たして
いるか否かを判断する。ここで、上記両条件のいずれか
を満たした時には、シェーディング付与が完了したとし
て判断結果が「YES」となり、前述した3Dシェーデ
ィング(オブジェクト検出)処理におけるステップSE
9(図9参照)へ処理を戻す。これに対し、上記両条件
のいずれも満たさない時には、シェーディング付与が完
了していないと見做して判断結果が「NO」となり、ス
テップSF86に処理を進める。このように、シェーデ
ィング方向Ecが「5」の場合、画面真下からの光源方
向となるから、32ドット×32ドットのオブジェクト
画像データエリアを、左端下からX方向へ至る読み出し
行を、順次上方向へ走査させる読み出しを行い、読み出
された各ドット行毎に順次低減する階調値とシェーディ
ング率Eとを乗算してなるシェーディングが付与され
る。
【0108】シェーディング方向Ecが「6」の場合 この場合、図14に示すステップSF95の判断結果が
「YES」となり、ステップSF96に処理を進める。
ステップSF96では、レジスタYに「31」をセット
する一方、レジスタXをゼロリセットする。さらに、レ
ジスタZに「1」をセットし、レジスタiに階調値「1
6」をセットする。次いで、ステップSF97に進む
と、CPU8はシェーディング領域を算出する。すなわ
ち、レジスタYhの値にシェーディング係数Eを乗算し
てなるシェーディング領域値を、レジスタYsにストア
すると共に、レジスタYの値に「32」を乗算した値と
レジスタXの値とを加算してレジスタcにセットする。
【0109】次に、ステップSF98に進むと、CPU
8は、レジスタF(c)に格納される各ドット毎の各色
(R,G,B)のオブジェクト画像データをレジスタF
(R),F(G),F(B)に取込む。続く、ステップ
SF99では、レジスタF(c)から読み出したオブジ
ェクト画像データが「透明」なデータであるかどうかを
判断する。ここで、「透明」なデータであれば、判断結
果が「YES」となり、次のステップSF100に進
む。ステップSF100では、レジスタYの値が「3
1」以上、すなわち、32ドット×32ドットで形成さ
れるオブジェクト画像データの内、最下端のドットであ
るか否かを判断する。ここで、最下端位置になければ、
判断結果は「NO」となり、ステップSF101に処理
を進める。
【0110】ステップSF101では、レジスタX,Y
をそれぞれ1インクリメントして歩進させる。すなわ
ち、この場合、シェーディング方向Ecが「6」である
から、光源の方向が左下(図4参照)から進入する。こ
のため、これに直交する方向でオブジェクト画像データ
の各ドットを読み出すべく、読み出しドット位置をX方
向およびY方向にそれぞれ1ドット分歩進させ、斜め読
み出しを行う。読み出しドット位置を斜めに歩進させた
後、CPU8は上述したステップSF97に戻す。
【0111】一方、上記ステップSF100において、
レジスタYの値が「31」以上である時には、判断結果
が「YES」となり、ステップSF102に進む。ステ
ップSF102では、読み出しドット位置を変更するた
め、レジスタYの値からレジスタZの値を減算し、その
値をレジスタYにストアする。また、レジスタXをゼロ
リセットすると共に、レジスタZの値をインクリメント
する。これにより、読み出しドット位置が最下端に達し
た場合、上述した斜め読み出しする際の読み出し行が更
新される。
【0112】次いで、ステップSF103に進むと、レ
ジスタYの値がレジスタYsの値より大、つまり、シェ
ーディング領域を超えたかどうかを判断する。ここで、
シェーディング領域を超えた場合には、判断結果が「N
O」となり、前述した3Dシェーディング(オブジェク
ト検出)処理におけるステップSE9(図9参照)へ処
理を戻す。これに対し、現在のドット位置がシェーディ
ング領域内にあれば、判断結果は「YES」となり、前
述したステップSF97へ処理を戻す。
【0113】さて、上述したステップSF97において
読み出したオブジェクト画像データが「透明」なデータ
でない場合には、当該ステップSF97における判断結
果が「NO」となり、ステップSF104に進む。ステ
ップSF104では、シェーデイング率Eに階調値iを
乗算した値が、読み出した画像データより濃いかどうか
各色毎に判定する。ここで、各色(R,G,B)におい
て(i・E)値が濃い場合には、判断結果が「YES」
となり、次のステップSF105に処理を進め、一方、
そうでない場合には、判断結果が「NO」となり、上述
したステップSF100に処理を進める。
【0114】ステップSF105に進むと、CPU8
は、各色(R,G,B)毎の(i・E)値を、各レジス
タF(R),F(G),F(B)にセットする。そし
て、ステップSF106では、レジスタXの値が
「0」、すなわち、読み出しドット位置が最左端に達し
たかどうかを判断する。ここで、最左端に達していない
時には、引続き次のドットに対してシェーディング処理
を施す必要があるから、判断結果は「NO」となり、前
述したステップSF100に処理を進める。一方、読み
出しドット位置が最左端に達した時には、判断結果が
「YES」となり、ステップSF107に進む。ステッ
プSF107では、前述した斜め読み出しする際の読み
出し行が更新されるのに伴い、レジスタiに格納される
階調値を1デクリメントして陰影を1段階濃くする。
【0115】そして、続く、ステップSF108では、
現在処理しているドット位置がシェーディング領域を超
えたか、あるいは階調値iが「0」のいずれかを満たし
ているか否かを判断する。ここで、上記両条件のいずれ
かを満たした時には、シェーディング付与が完了したと
して判断結果が「YES」となり、前述した3Dシェー
ディング(オブジェクト検出)処理におけるステップS
E9(図9参照)へ処理を戻す。これに対し、上記両条
件のいずれも満たさない時には、シェーディング付与が
完了していないと見做して判断結果が「NO」となり、
ステップSF100に処理を進める。このように、シェ
ーディング方向Ecが「6」の場合、画面左下から斜め
右上に向う光源方向に直交するようオブジェクト画像を
形成する各ドットを斜め読み出しし、斜め読み出しされ
る各ドット行毎に順次低減する階調値とシェーディング
率Eとを乗算してなるシェーディングを付与する。
【0116】シェーディング方向Ecが「7」の場合 この場合、ステップSF109の判断結果が「YES」
となり、ステップSF110に処理を進める。ステップ
SF110では、レジスタX,Yにそれぞれゼロリセッ
トすると共に、レジスタiに階調値「16」をセットす
る。次いで、ステップSF111では、レジスタXhの
値にシェーディング係数Eを乗算して得られるシェーデ
ィング領域をレジスタXsにストアする一方、レジスタ
Yの値に「32」を乗算した値とレジスタXの値とを加
算してレジスタcにセットする。
【0117】次に、ステップSF112に進むと、CP
U8は、レジスタF(c)に格納される各ドット毎の各
色(R,G,B)のオブジェクト画像データをレジスタ
F(R),F(G),F(B)にそれぞれ取込む。続
く、ステップSF113では、レジスタF(c)から読
み出したオブジェクト画像データが「透明」なデータで
あるかどうかを判断する。ここで、「透明」なデータで
あれば、判断結果が「YES」となり、次のステップS
F114に進む。ステップSF114では、レジスタY
の値を1インクリメントして歩進させ、続く、ステップ
SF115では、この歩進したレジスタYの値が「3
1」より大であるか否かを判断する。すなわち、32ド
ット×32ドットで形成されるオブジェクト画像データ
の内、最下端のドットであるか否かを判断する。ここ
で、最下端位置になければ、判断結果は「NO」とな
り、前述したステップSF111に処理を戻す。
【0118】一方、読み出したドットの位置が最下端で
あれば、上記ステップSF115の判断結果が「YE
S」となり、ステップSF116に進む。ステップSF
116では、レジスタXの値を1インクリメントすると
共に、レジスタYをゼロリセットする。すなわち、この
場合、シェーディング方向Ecが「7」であるから、光
源の方向が左から真横に進入する。このため、32ドッ
ト×32ドットのオブジェクト画像データエリアを左端
上から下方向へ至る読み出し行を、順次右端X方向へ走
査させる読み出し形態となる。
【0119】そして、ステップSF117では、レジス
タXsの値がレジスタXの値より大、つまり、シェーデ
ィング領域を超えたかどうかを判断する。ここで、シェ
ーディング領域を超えた場合には、判断結果が「YE
S」となり、前述した3Dシェーディング(オブジェク
ト検出)処理におけるステップSE9(図9参照)へ処
理を戻す。これに対し、現在のドット位置がシェーディ
ング領域内にあれば、判断結果は「NO」となり、前述
したステップSF111へ処理を戻す。
【0120】さて、上述したステップSF113におい
て読み出したオブジェクト画像データが「透明」なデー
タでない場合には、当該ステップSF113における判
断結果が「NO」となり、ステップSF118に進む。
ステップSF118では、シェーデイング率Eに階調値
iを乗算した値が、読み出した画像データより濃いかど
うか各色毎に判定する。ここで、各色(R,G,B)に
おける(i・E)値が濃い場合には、判断結果が「YE
S」となり、次のステップSF119に処理を進める。
一方、そうでない場合には、判断結果が「NO」とな
り、上述したステップSF114に処理を進める。
【0121】ステップSF119に進むと、CPU8
は、各色(R,G,B)毎の(i・E)値を、各レジス
タF(R),F(G),F(B)にセットする。そし
て、ステップSF120では、レジスタYの値が
「0」、すなわち、読み出しドット位置が最上端に達し
たかどうかを判断する。ここで、最上端に達していない
時には、引続き次のドットに対してシェーディング処理
を施す必要があるから、判断結果は「NO」となり、前
述したステップSF114に処理を進める。一方、読み
出しドット位置が最上端に達した時には、判断結果が
「YES」となり、ステップSF121に進む。ステッ
プSF121では、レジスタiに格納される階調値を1
デクリメントして陰影を1段階濃くする。
【0122】そして、続く、ステップSF122では、
現在処理しているドット位置がシェーディング領域を超
えたか、あるいは階調値iが「0」のいずれかを満たし
ているか否かを判断する。ここで、上記両条件のいずれ
かを満たした時には、シェーディング付与が完了したと
して判断結果が「YES」となり、前述した3Dシェー
ディング(オブジェクト検出)処理におけるステップS
E9(図9参照)へ処理を戻す。これに対し、上記両条
件のいずれも満たさない時には、シェーディング付与が
完了していないと見做して判断結果が「NO」となり、
ステップSF114に処理を進める。このように、シェ
ーディング方向Ecが「7」の場合、画面左真横からの
光源方向(図4参照)となるから、32ドット×32ド
ットのオブジェクト画像データエリアを左端上からY方
向へ至る読み出し行を、順次右端X方向へ走査させるよ
う読み出しを行い、読み出された各ドット行毎に順次低
減する階調値とシェーディング率Eとを乗算してなるシ
ェーディングが付与される。
【0123】シェーディング方向Ecが「8」の場合 この場合、図15に示すステップSF123の判断結果
が「YES」となり、ステップSF124に処理を進め
る。ステップSF124では、レジスタX,Yをそれぞ
れゼロリセットする一方、レジスタZに「1」をセット
し、かつ、レジスタiに階調値「16」をセットする。
次いで、ステップSF125では、シェーディング領域
を算出する。すなわち、レジスタXhの値にシェーディ
ング係数Eを乗算してなるシェーディング領域値をレジ
スタXsにストアする一方、レジスタYの値に「32」
を乗算した値とレジスタXの値とを加算してレジスタc
にセットする。
【0124】次に、ステップSF126に進むと、CP
U8は、レジスタF(c)に格納される各ドット毎の各
色(R,G,B)のオブジェクト画像データをレジスタ
F(R),F(G),F(B)に取込む。続く、ステッ
プSF127では、レジスタF(c)から読み出したオ
ブジェクト画像データが「透明」なデータであるかどう
かを判断する。ここで、「透明」なデータであれば、判
断結果が「YES」となり、次のステップSF128に
進む。ステップSF128では、レジスタXの値が
「0」以下、すなわち、32ドット×32ドットで形成
されるオブジェクト画像データの内、最左端のドットで
あるか否かを判断する。ここで、最左端位置になけれ
ば、判断結果は「NO」となり、ステップSF129に
処理を進める。
【0125】ステップSF73では、レジスタXの値を
1デクリメントすると共に、レジスタYの値を1インク
リメントする。すなわち、この場合、シェーディング方
向Ecが「8」であるから、光源の方向が左上から右斜
め下へ進入する。このため、これに直交する方向でオブ
ジェクト画像データの各ドットを読み出すべく、読み出
しドット位置をX方向にデクリメントさせつつ、Y方向
にインクリメントさせて斜め読み出しを行う。こうし
て、読み出しドット位置を斜めに歩進させた後、CPU
8は上述したステップSF125に戻す。
【0126】一方、上記ステップSF128において、
レジスタXの値が「0」以下である時には、読み出しド
ット位置を変更するため、次のステップSF130に進
む。ステップSF130では、現レジスタXの値にレジ
スタZの値を加算し、その値をレジスタXにストアす
る。また、レジスタYをゼロリセットすると共に、レジ
スタZの値を1インクリメントする。これにより、読み
出しドット位置が最左端に達した場合、上述した斜め読
み出しする際の読み出し行が更新される。
【0127】次いで、ステップSF131に進むと、レ
ジスタXの値がレジスタXsの値より大、つまり、シェ
ーディング領域を超えたかどうかを判断する。ここで、
シェーディング領域を超えた場合には、判断結果が「N
O」となり、前述した3Dシェーディング(オブジェク
ト検出)処理におけるステップSE9(図9参照)へ処
理を戻す。これに対し、現在のドット位置がシェーディ
ング領域内にあれば、判断結果は「YES」となり、前
述したステップSF125へ処理を戻す。
【0128】さて、上述したステップSF127におい
て、読み出したオブジェクト画像データが「透明」なデ
ータでない場合には、ここでの判断結果が「NO」とな
り、ステップSF132に進む。ステップSF132で
は、シェーデイング率Eに階調値iを乗算した値が、読
み出した画像データより濃いかどうか各色毎に判定す
る。ここで、各色(R,G,B)における(i・E)値
が濃い場合には、判断結果が「YES」となり、次のス
テップSF133に処理を進め、一方、そうでない場合
には、判断結果が「NO」となり、上述したステップS
F128に処理を進める。
【0129】ステップSF133に進むと、CPU8
は、各色(R,G,B)毎の(i・E)値を、各レジス
タF(R),F(G),F(B)にそれぞれセットす
る。そして、ステップSF134では、レジスタYの値
が「0」、すなわち、読み出しドット位置が最上端に達
したかどうかを判断する。ここで、最上端に達していな
い時には、引続き次のドットに対してシェーディング処
理を施す必要があるから、判断結果は「NO」となり、
前述したステップSF128に処理を進める。一方、読
み出しドット位置が最上端に達した時には、判断結果が
「YES」となり、ステップSF135に進む。ステッ
プSF135では、前述した斜め読み出しする際の読み
出し行が更新されるのに伴い、レジスタiに格納される
階調値を1デクリメントして陰影を1段階濃くする。
【0130】そして、続く、ステップSF136では、
現在処理しているドット位置がシェーディング領域を超
えたか、あるいは階調値iが「0」のいずれかを満たし
ているか否かを判断する。ここで、上記両条件のいずれ
かを満たした時には、シェーディング付与が完了したと
して判断結果が「YES」となり、前述した3Dシェー
ディング(オブジェクト検出)処理におけるステップS
E9(図9参照)へ処理を戻す。これに対し、上記両条
件のいずれも満たさない時には、シェーディング付与が
完了していないと見做して判断結果が「NO」となり、
ステップSF128に処理を進める。このように、シェ
ーディング方向Ecが「8」の場合には、前述したシェ
ーディング方向Ecが「4」と時と同様に、オブジェク
ト画像を形成する各ドットを斜め読み出しし、斜め読み
出しされる各ドット行毎に順次低減する階調値とシェー
ディング率Eとを乗算してシェーディングを付与してい
る。
【0131】このように、第1実施例にあっては、実画
像データから抽出した1フレーム分の輝度データDY
X方向に9分割、Y方向に8分割したブロックに分け、
これら各ブロック毎の輝度データDYを読み込んで平均
輝度を算出し、このフレームにおける高輝度ブロックと
低輝度ブロックとを求める。そして、求めた高輝度ブロ
ックと低輝度ブロックとに応じてシェーディング領域を
判定すると共に、当該シェーディング領域におけるシェ
ーディング方向およびシェーディング率を算出し、これ
に基づいてオブジェクト画像にシェーディング処理を施
す。シェーディング処理では、シェーディング領域に位
置するオブジェクト画像毎にシェーディング方向Ecと
シェーディング率Eとを定める。そして、オブジェクト
画像の大きさにシェーディング率Eを乗算して当該オブ
ジェクト画像中のシェーディング領域を求め、求めた領
域においてオブジェクト画像の階調をシェーディング方
向に対応して「白色」から「黒色」へ順次低減され陰影
が付けられる。
【0132】これにより、実画像の光源方向に当たるオ
ブジェクト画像では、その光源に対応した「ハイライ
ト」として白色に変化する一方、光源から離れるにつれ
て階調が低下して黒色に変化する陰影が強調されること
になる。この結果、2次元のオブジェクト画像に対し
て、実画像を撮像した時の光源に応じてシェーディング
を施すので、時々刻々変化する実画像に対応してオブジ
ェクト画像を簡易的に写実表現することが可能になる訳
である。すなわち、単に、実画像と2次元のオブジェク
ト画像とをスーパーインポーズ表示した時には、図16
に図示するように、オブジェクト画像を3次元的に写実
表現し得ないが、本実施例によれば、図17に図示する
通り、実画像の光源方向に応じて2次元のオブジェクト
画像にシェーディングを付与するから、簡易的に写実表
現できる。
【0133】D.第2実施例の概要 上述した第1実施例においては、画像出力エンコーダ2
がCCDカメラ1から供給される撮像信号SSを色差信
号と輝度信号とに分離し、その内の輝度信号に基づき実
画像における光源方向を検出するようにしていた。これ
に替えて、第2実施例では外部から供給されるコンポジ
ットビデオ信号から直接的に輝度データを抽出し、抽出
した輝度データに基づき、上述した第1実施例と同様に
オブジェクト画像にシェーディング処理を施すようにし
ている。
【0134】すなわち、第2実施例では、コンポジット
ビデオ信号をフィルタリングして得られる輝度信号に対
してフィールド走査に同期して24ライン分をADサン
プリングして輝度データa(0)〜a(6911)を発
生する。1ライン288ドットであるから、これを24
ライン分サンプリングするため、都合6912データと
なり、これを図19に示す態様でメモリにストアする。
ADサンプリングは、フィールド走査に同期してなされ
る。本実施例の場合、垂直走査が奇数フィールドと偶数
フィールド走査とに分れる飛越し走査となる。奇数フィ
ールド走査では、図20(イ)に示す垂直同期パルスV
18〜V41、V66〜V89、V114〜V137お
よびV162〜V185に同期し、偶数フィルードでは
垂直同期パルスV42〜V65、V90〜V113、V
138〜V161およびV186〜V209に同期す
る。
【0135】水平走査は、奇数フィールド/偶数フィー
ルド共に、同図(ロ)に示すように、水平駆動パルスH
C67〜HC354に同期し、それ以外の駆動パルス期
間は水平ブランキング(帰線消去)期間となる。この水
平ブランキング期間あるいは垂直帰線期間中において、
ADサンプリングされた24ライン分の輝度データa
(0)〜a(6911)(図19参照)をX方向に9分
割してなるブロック毎の平均輝度を算出し、その結果を
ラインブロック毎にメモリに記憶する。24ライン分完
了した時点で、偶数フィルード走査に同期して同様に2
4ライン分のADサンプリングを行い、ブロック毎の平
均輝度を算出し、その結果をラインブロック毎にメモリ
に記憶する。
【0136】このような奇数フィールド走査と偶数フィ
ールド走査とは、図21に示す順路でなされ、これによ
り1フレーム分の各ブロック平均輝度が求まる。なお、
図21にあっては、Vc=0が奇数フィールド走査を、
Vc=1が偶数フィールド走査を表わしている。なお、
帰線消去期間中においては、以上のようにして求めた各
ブロックの平均輝度に基づいて定まる光源方向とフレー
ム内のオブジェクト画像位置とに応じて当該オブジェク
ト画像に付与するシェーディング範囲を定め、かつ、こ
れに対応したシェーディング率に従ってオブジェクト画
像の濃淡(陰影)を調整することでシェーディングが付
与される。
【0137】E.第2実施例の構成 したがって、この第2実施例と前述した第1実施例と
は、輝度データを抽出する構成のみが相違する。すなわ
ち、第2実施例では、図18に図示する通り、第1実施
例の撮像部3に替えてフィルタ20およびAD変換器2
1を備える。フィルタ20は、コンポジットビデオ信号
から3.58MHzのカラーバースト信号をカットして
輝度信号成分を抽出する。AD変換器21は、このフィ
ルタ20から供給される輝度信号を、奇数フィールド走
査および偶数フィールド走査のタイミングに同期してA
/D変換し、輝度データa(0)〜a(6911)を出
力する。また、画像合成部22は、コンポジットビデオ
信号と画像制御VDP6から出力されるオブジェクト画
像とをスーパーインポーズして出力する。なお、図18
において、図1に示す第1実施例と共通する部分には、
同一の番号を付し、その説明を省略するものとする。
【0138】F.第2実施例の動作 ここでは、特に、外部から供給されるコンポジットビデ
オ信号から輝度データを算出する動作について詳述す
る。コンポジットビデオ信号から抽出した各ブロック毎
の平均輝度に基づいてなされる「光源位置算出処理」、
「シェーディング係数処理」、「シェーディング(オブ
ジェクト検出)処理」および「シェーディング(オブジ
ェクトエディット)処理」は前述した第1実施例と同一
だから、その詳細については省略する。
【0139】(1)初期化/VDP制御 第2実施例による画像処理装置に電源が投入されると、
CPU8はROM9に記憶された制御プログラムを読み
出してロードした後、図22に示すメインルーチンを起
動してステップSH1に処理を進める。ステップSH1
では、画像制御VDP6等の周辺デバイスに対してイニ
シャライズを指示する制御信号を供給する。続く、ステ
ップSH2では、ワークRAM10に確保される各種レ
ジスタ群をリセットしたり、初期値をストアしてイニシ
ャライズする。また、この時点でCPU8は画像データ
ROM11にストアされる画像データ、すなわち、オブ
ジェクト画像データDOB(あるいはバックグラウンド画
像データDBG)および画像データDOBの表示位置や表示
色を指定するオブジェクトテーブルデータを画像表示用
VRAM7側に一旦格納させるべくDMAコントローラ
にDMA転送を指示する。この場合、転送元アドレス、
転送バイト数および転送先アドレスからなる転送指示情
報をDMAコンローラにセットする。
【0140】こうして周辺デバイスおよびワークエリア
が初期化されると、CPU8はステップSH3に進み、
画像表示用VRAM11に格納されたオブジェクト画像
データDOB(あるいはバックグラウンド画像データ
BG)を読み出して画像制御VDP6側に転送する。そ
して、ステップSH4では読み出したオブジェクトテー
ブルデータを画像制御VDP6側に転送する。次いで、
ステップSH5に進むと、A/D変換器21にバイアス
レベルをゼロ点設定する等のイニシャルセットを施す。
次に、ステップSH6に進むと、CPU8は、画像制御
VDP6に対して表示制御を開始させる旨の制御信号を
与える。これにより、画像制御VDP6は、オブジェク
トテーブルデータで指定される表示位置/表示色のオブ
ジェクト画像データDOBを表示させるべく画像制御す
る。次いで、この後、CPU8はステップSH7に進
み、輝度データ算出処理へ移行する。
【0141】(2)輝度データ算出処理 ステップSH7に進むと、CPU8は図23に示す輝度
データ算出処理に移行してステップSJ1を実行する。
まず、ステップSJ1では、レジスタVc,Hc,H
x,Hyおよびbをそれぞれゼロリセットする。なお、
これらレジスタにストアされる値については追って説明
する。続いて、ステップSJ2に進むと、CPU8はレ
ジスタVcにストアされる垂直同期パルスカウンタ値が
「2」以下、つまり、最初の1フレーム(画面)分の輝
度データを抽出し終えたかどうかを判断する。ここで、
最初の1フレームにおける奇数フィールド走査あるいは
偶数フィールド走査がなされている時には、判断結果が
「YES」となり、次のステップSJ3に処理を進め
る。
【0142】ステップSJ3では、レジスタaの値をゼ
ロリセットし、続く、ステップSJ4では、レジスタC
の値をゼロリセットする。そして、ステップSJ5に進
むと、レジスタVcの値が「1」、すなわち、偶数フィ
ールド走査であるか否かを判断する。ここで、最初の奇
数フィールド走査である時には、判断結果が「NO」と
なり、ステップSJ6に進み、レジスタHyに走査ライ
ン番号「18」をセットする。一方、レジスタVcの値
が「1」となる偶数フィールド走査であれば、ここでの
判断結果は「YES」となり、ステップSJ7に処理を
進め、レジスタHyに走査ライン番号「42」をセット
する。
【0143】次に、ステップSJ8では、レジスタHc
の値が(Hy+48・Hx)以上であるか、つまり、垂
直同期タイミングが奇数フィールド走査(あるいは偶数
フィールド走査)のタイミングになるまで待機する。こ
こで、例えば、最初の奇数フィールド走査である時に
は、垂直同期パルスが第18ラインに対応するまで待機
する。そして、そのタイミングになった時点で、このス
テップSJ8の判断結果が「YES」となり、次のステ
ップSJ9に処理を進める。ステップSJ9では、レジ
スタCにカウントされる水平駆動パルスHCが「67」
以上に達するまで待機し、カウント値が「67」未満の
時には判断結果が「NO」となり、ステップSJ10に
進む。ステップSJ10では、レジスタCのカウント値
を1インクリメントしてステップSJ9に処理を戻す。
【0144】そして、いま、例えば、レジスタCの値が
「67」に達すると、上記ステップSJ9の判断結果が
「YES」となり、ステップSJ11に進み、対応する
走査ラインの輝度信号をA/Dサンプリングして輝度デ
ータを生成する。次いで、ステップSJ12では、この
A/Dサンプリングされた輝度データをレジスタYc
(a)にストアする。次に、ステップSJ13では、レ
ジスタCの値が「355」より大であるかどうかを判断
する。すなわち、1走査ライン分の輝度信号をA/Dサ
ンプリングしたか否かを判断している。ここで、1走査
ライン分のサンプリングが完了していない場合には、判
断結果が「NO」となり、ステップSJ14,SJ15
を実行してレジスタa,Cの値を1インクリメントして
歩進させ、再びステップSJ12に処理を戻す。一方、
1走査ライン分288ドットの輝度データをサンプリン
グし終わった時点で、上記ステップSJ13の判断結果
が「YES」となり、次のステップSJ16に処理を進
める。
【0145】ステップSJ16に進むと、CPU8は、
垂直同期パルスの累算値がストアされるレジスタHcの
値が(Hy+48・Hx+24)を満たすタイミングに
あるか否か、すなわち、24ライン分の走査が完了した
か否かを判断する。ここで、24ライン分の走査が完了
していない時には、判断結果が「NO」となり、ステッ
プSJ17に進み、レジスタCをゼロリセットした後、
ステップSJ12に処理を戻して引続き輝度データをサ
ンプリングする。一方、24ライン分の走査が完了する
と、ステップSJ16の判断結果が「YES」となり、
図24に示すステップSJ18に処理を進める。ステッ
プSJ18では、レジスタX,Y,Yccをそれぞれゼ
ロリセットする。
【0146】次いで、ステップSJ19では、サンプリ
ングされ、レジスタYc(a)に格納された288ドッ
ト×24ラインの輝度データを32ドット毎のブロック
に9分割すべくレジスタaの値を判断する。つまり、2
88*Y+32*X≦a<288*Y+32*(X+
1)なる条件を満たすかどうかを判断する。ここで、レ
ジスタaの値がこの条件を満足する時には、判断結果は
「YES」となり、次のステップSJ20に進む。ステ
ップSJ20では、レジスタYcc(b)にレジスタY
c(a)の輝度データを累算して行く。つまり、1ブロ
ック32ドット分の輝度データを累算する。そして、こ
の後、ステップSJ21に進み、レジスタaの値を1イ
ンクリメントして歩進させる。
【0147】次に、ステップSJ22に進むと、レジス
タYの値が「25」以上、つまり、24ライン分の輝度
データをブロック分割し終えたか否かを判断する。ここ
で、ブロック分割が完了していない時には、判断結果が
「NO」となり、上述したステップSJ19に処理を戻
し、再度、輝度データを32ドット毎のブロックに9分
割すべくレジスタaの値を判断する。そして、上述した
ステップSJ19において、分割条件が満たされない時
には、判断結果が「NO」となり、ステップSJ23に
進み、レジスタYの値を1インクリメントすると共に、
レジスタXの値をゼロリセットし、かつ、レジスタaの
値に「288」を加算する。つまり、ブロック分割する
ラインを更新する。
【0148】こうして走査ライン毎の輝度データを逐次
32ドット毎のブロックに分割し、これが24ライン分
なされると、上述したステップSJ22の判断結果が
「YES」となり、CPU8はステップSJ24に処理
を進める。ステップSJ24では、レジスタYcc
(b)に格納されたブロック毎の輝度累算値を総ドット
数(32*24)で除算し、ブロック毎の平均輝度を求
め、これをレジスタYcc(b)にストアし直す。次い
で、ステップSJ25に進むと、レジスタbの値を1イ
ンクリメントする。続いて、ステップSJ26では、レ
ジスタXの値が「9」以上、すなわち、1ブロックライ
ンの平均輝度を算出し終えたか否かを判断する。ここ
で、1ブロックライン分の処理が完了していない時に
は、判断結果が「NO」となり、ステップSJ27に処
理を進める。
【0149】ステップSJ27では、次のブロックへ処
理を移すべく、レジスタYの値をゼロリセットする一
方、レジスタXの値を歩進させ、レジスタaに「32*
X」をセットして前述したステップSJ19に処理を戻
す。これに対し、24ラインの輝度データをブロック化
し、各ブロック毎の平均輝度を算出し終えた場合には、
ステップSJ26の判断結果が「YES」となり、ステ
ップSJ28に進む。ステップSJ28に進むと、CP
U8は、レジスタHxの値を1インクリメントし、28
8ドット×24ラインからなるフィールド走査が完了し
た旨を表わす。
【0150】そして、ステップSJ29に進むと、ブロ
ック分割する際のX,Yポインタ、つまり、レジスタ
X,Yの値をゼロリセットし、次のステップSJ30に
処理を進める。ステップSJ30では、レジスタHxが
「3」より小さいか否か、すなわち、1画面分の輝度デ
ータ(288ドット×192ライン)分の平均輝度算出
が完了したか否かを判断する。ここで、レジスタHxが
「3」より小さい場合には、1画面分の平均輝度算出が
完了していないので、判断結果は「YES」となり、図
23に示すステップSJ2に処理を戻す。一方、1画面
分の平均輝度算出が完了した時には、判断結果が「N
O」となり、ステップSJ31に処理を進め、レジスタ
Hxの値をゼロリセットする。次いで、ステップSJ3
2に進み、垂直同期パルスを検出する迄待機し、当該パ
ルスを検出した時点で判断結果が「YES」となり、前
述したステップSJ2に処理を戻す。
【0151】そして、ステップSJ2では、レジスタV
cの値が「2」以下であるかどうか判断する。1フレー
ム(画面)分の平均輝度算出が完了していない状態で
は、レジスタVcの値が「2」以下であるから、判断結
果が「YES」となり、以上説明した過程を繰り返す。
これに対し、1フレーム(画面)分の平均輝度算出が完
了した時には、レジスタVcの値が「2」より大とな
り、ここでの判断結果が「NO」となり、図25に示す
一連のシェーディング処理を実行する。
【0152】このように、第2実施例による輝度データ
算出処理にあっては、コンポジットビデオ信号をフィル
タリングして得られる輝度信号に対し、フィールド走査
に同期して24ライン分をADサンプリングする。AD
サンプリングされた24ライン分の輝度データa(0)
〜a(6911)(図19参照)をX方向に9分割して
なるブロック毎の平均輝度を算出し、その結果をライン
ブロック毎にメモリに記憶する。そして、こうした24
ライン分の処理がなされるフィールド走査を、奇数フィ
ールド走査と偶数フィールド走査とにわたって行い1フ
レーム分の平均輝度を得るようにしている。
【0153】(3)シェーディング処理 以上のようにして1フレーム(画面)分の平均輝度算出
が完了すると、図25に示す一連のシェーディング処理
がなされる。すなわち、前述した第1実施例と同様に、
先ず各ブロック毎の平均輝度に基づいてそのフレームに
おける高輝度ブロックと低輝度ブロックとを求める(ス
テップSK1)。そして、求めた高輝度ブロックと低輝
度ブロックとに応じて光源の方向を定め、定めた光源方
向に応じたシェーディング領域を判定する(ステップS
K2)。続いて、当該シェーディング領域のシェーディ
ング係数を算出する(ステップSK3)。
【0154】次に、シェーディング領域に位置するオブ
ジェクト画像を検出し(ステップSK4)、検出したオ
ブジェクト画像毎にシェーディング方向Ecとシェーデ
ィング率Eとを定める(ステップSK5)。そして、オ
ブジェクト画像の大きさにシェーディング率Eを乗算し
て当該オブジェクト画像中のシェーディング領域を求
め、求めた領域においてオブジェクト画像の階調をシェ
ーディング方向に対応して「白色」から「黒色」へ順次
低減され、これによりシェーディングが付与される(ス
テップSK6)。そして、この後、CPU8は図23に
示す輝度データ算出処理のステップSJ1に処理を戻
す。
【0155】(4)割込み処理 次に、所定周期毎に割込み実行されて垂直同期パルスお
よび水平駆動パルスをカウントする割込み処理について
図26を参照して説明する。所定周期毎にこの処理が実
行されると、CPU8はステップSL1に処理を進め、
垂直同期パルスV−SYNCを検出したか否かを判断す
る。ここで、垂直同期パルスV−SYNCを検出する
と、判断結果が「YES」となり、次のステップSL2
に進む。一方、垂直同期パルスV−SYNCを検出しな
かった時には、判断結果が「NO」となり、ステップS
L2に進む。ステップSL2では、レジスタVcの値を
1インクリメントして歩進させる。次いで、ステップS
L3では、水平駆動パルスHCを検出したかどうかを判
断し、検出しなかった時には、この割込み処理を完了し
てメインルーチンに復帰する。一方、検出した時には、
レジスタHcの値を1インクリメントし、その後にメイ
ンルーチンに復帰する。
【0156】以上説明したように、第2実施例によれ
ば、フィールド走査に同期してコンポジットビデオ信号
から直接的に輝度信号を抽出し、抽出した輝度信号に基
づいて1画面分の平均輝度を発生するので、第1実施例
のように撮像部3や画像処理DSP5を備えずとも、リ
アルタイムに近い状態でシェーディング処理を施すこと
が可能になる。また、第2実施例においては、24ライ
ン走査分の輝度データをストアするメモリを時分割的に
用いているため、大容量のフレームメモリを必要とせ
ず、メモリ容量の節約も実現している。
【0157】また、本発明による第1および第2実施例
におけるシェーディング処理では、シェーディング領域
にある各ドット毎に計算を施しているが、これに替え
て、例えば、球などの左右対象体では、光源方向を境と
して一方側の領域での陰影濃度を求め、これを他方側の
領域へ写像することも可能である。このようにすること
で、シェーディング処理に要する計算量が半減し、より
高速な処理が実現し得る。さらに、上述した各実施例に
あっては、光源方向を2次元上の8方向に限定したが、
これに限らず、光源方向を3次元位置として定め、これ
に応じたシェーディングを付与することも可能である。
【0158】
【発明の効果】本発明によれば、輝度情報抽出手段が撮
像された実画像の輝度情報をフレーム毎に抽出すると、
平均輝度発生手段が抽出された1フレーム分の輝度情報
を所定画素領域のブロックで面分割し、面分割された複
数のブロック毎の平均輝度を算出し、シェーディング条
件発生手段がこの平均輝度発生手段により得られた各ブ
ロックの平均輝度の内、最も高輝度のブロック位置と最
も低輝度のブロック位置とからシェーディング領域を判
定すると共に、当該シェーディング領域に含まれる各ブ
ロックのシェーディング方向およびシェーディング率を
発生する。そして、シェーディング付与手段が実画像上
にスーパーインポーズされるオブジェクト画像の表示位
置が前記シェーディング領域内に位置する場合、当該オ
ブジェクト画像の表示位置に対応するブロックのシェー
ディング方向およびシェーディング率に応じて前記オブ
ジェクト画像にシェーディングを付与するので、時々刻
々変化する実画像に対応してオブジェクト画像を簡易的
に写実表現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例による画像処理装置の電気
的構成を示すブロック図である。
【図2】第1実施例における撮像部3の構成を示すブロ
ック図である。
【図3】第1実施例における輝度データDyの記憶形態
を説明するためのメモリマップである。
【図4】第1実施例における光源方向を説明するための
図である。
【図5】第1実施例による初期化/VDP制御処理の動
作を説明するためのフローチャートである。
【図6】第1実施例による輝度データ算出処理の動作を
説明するためのフローチャートである。
【図7】第1実施例による光源位置算出処理の動作を説
明するためのフローチャートである。
【図8】第1実施例によるシェーディング係数処理の動
作を説明するためのフローチャートである。
【図9】第1実施例による3Dシェーディング(オブジ
ェクト検出)処理の動作を説明するためのフローチャー
トである。
【図10】第1実施例による3Dシェーディング(オブ
ジェクトエディット)処理の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。
【図11】第1実施例による3Dシェーディング(オブ
ジェクトエディット)処理の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。
【図12】第1実施例による3Dシェーディング(オブ
ジェクトエディット)処理の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。
【図13】第1実施例による3Dシェーディング(オブ
ジェクトエディット)処理の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。
【図14】第1実施例による3Dシェーディング(オブ
ジェクトエディット)処理の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。
【図15】第1実施例による3Dシェーディング(オブ
ジェクトエディット)処理の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。
【図16】シェーディングを施す以前のオブジェクト画
像の一例を示す図である。
【図17】第1実施例によるシェーディングを施したオ
ブジェクト画像の一例を示す図である。
【図18】第2実施例による画像処理装置の構成を示す
ブロック図である。
【図19】第2実施例による輝度データのサンプリング
形態を説明するためのメモリマップである。
【図20】第2実施例による輝度データのサンプリング
形態を説明するための垂直/水平走査タイミング図であ
る。
【図21】第2実施例による飛越し走査を説明するため
の図である。
【図22】第2実施例による初期化/VDP制御処理の
動作を説明するためのフローチャートである。
【図23】第2実施例による輝度データ算出処理の動作
を説明するためのフローチャートである。
【図24】第2実施例による輝度データ算出処理の動作
を説明するためのフローチャートである。
【図25】第2実施例に適用される第1実施例のシェー
ディング処理の動作概要を示すフローチャートである。
【図26】第2実施例による割込み処理の動作を示すフ
ローチャートである。
【符号の説明】
1 CCDカメラ 2 画像出力エンコーダ 3 撮像部(輝度情報抽出手段) 4 映像出力アンプ 5 画像処理DSP 6 画像制御DSP 7 画像表示用VRAM 8 CPU(平均輝度発生手段、シェーディング条件発
生手段、シェーディング付与手段) 9 プログラムROM 10 ワークRAM(平均輝度発生手段) 11 画像データROM
【手続補正書】
【提出日】平成7年7月6日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例による画像処理装置の電気
的構成を示すブロック図である。
【図2】第1実施例における撮像部3の構成を示すブロ
ック図である。
【図3】第1実施例における輝度データDyの記憶形態
を説明するためのメモリマップである。
【図4】第1実施例における光源方向を説明するための
図である。
【図5】第1実施例による初期化/VDP制御処理の動
作を説明するためのフローチャートである。
【図6】第1実施例による輝度データ算出処理の動作を
説明するためのフローチャートである。
【図7】第1実施例による光源位置算出処理の動作を説
明するためのフローチャートである。
【図8】第1実施例によるシェーディング係数処理の動
作を説明するためのフローチャートである。
【図9】第1実施例による3Dシェーディング(オブジ
ェクト検出)処理の動作を説明するためのフローチャー
トである。
【図10】第1実施例による3Dシェーディング(オブ
ジェクトエディット)処理の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。
【図11】第1実施例による3Dシェーディング(オブ
ジェクトエディット)処理の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。
【図12】第1実施例による3Dシェーディング(オブ
ジェクトエディット)処理の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。
【図13】第1実施例による3Dシェーディング(オブ
ジェクトエディット)処理の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。
【図14】第1実施例による3Dシェーディング(オブ
ジェクトエディット)処理の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。
【図15】第1実施例による3Dシェーディング(オブ
ジェクトエディット)処理の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。
【図16】シェーディングを施す以前のオブジェクト画
像の一例を、ディスプレー上に表示した中間調画像とし
て撮像した写真である。
【図17】第1実施例によるシェーディングを施したオ
ブジェクト画像の一例を、ディスプレー上に表示した中
間調画像として撮像した写真である。
【図18】第2実施例による画像処理装置の構成を示す
ブロック図である。
【図19】第2実施例による輝度データのサンプリング
形態を説明するためのメモリマップである。
【図20】第2実施例による輝度データのサンプリング
形態を説明するための垂直/水平走査タイミング図であ
る。
【図21】第2実施例による飛越し走査を説明するため
の図である。
【図22】第2実施例による初期化/VDP制御処理の
動作を説明するためのフローチャートである。
【図23】第2実施例による輝度データ算出処理の動作
を説明するためのフローチャートである。
【図24】第2実施例による輝度データ算出処理の動作
を説明するためのフローチャートである。
【図25】第2実施例に適用される第1実施例のシェー
ディング処理の動作概要を示すフローチャートである。
【図26】第2実施例による割込み処理の動作を示すフ
ローチャートである。
【符号の説明】 1 CCDカメラ 2 画像出力エンコーダ 3 撮像部(輝度情報抽出手段) 4 映像出力アンプ 5 画像処理DSP 6 画像制御DSP 7 画像表示用VRAM 8 CPU(平均輝度発生手段、シェーディング条件発
生手段、シェーディング付与手段) 9 プログラムROM 10 ワークRAM(平均輝度発生手段) 11 画像データROM

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 撮像された実画像の輝度情報をフレーム
    毎に抽出する輝度情報抽出手段と、 この輝度情報抽出手段により抽出された1フレーム分の
    輝度情報を所定画素領域のブロックで面分割し、面分割
    された複数のブロック毎の平均輝度を算出する平均輝度
    発生手段と、 この平均輝度発生手段により得られた各ブロックの平均
    輝度の内、最も高輝度のブロック位置と最も低輝度のブ
    ロック位置とからシェーディング領域を判定すると共
    に、当該シェーディング領域に含まれる各ブロックのシ
    ェーディング方向およびシェーディング率を発生するシ
    ェーディング条件発生手段と、 前記実画像上にスーパーインポーズされるオブジェクト
    画像の表示位置が前記シェーディング領域内に位置する
    場合、当該オブジェクト画像の表示位置に対応するブロ
    ックのシェーディング方向およびシェーディング率に応
    じて前記オブジェクト画像にシェーディングを付与する
    シェーディング付与手段とを具備することを特徴とする
    画像処理装置。
  2. 【請求項2】 前記平均輝度発生手段は、所定画素領域
    で形成されるブロックに含まれる各画素毎の輝度情報を
    累算した値を、当該ブロック内の総画素数で除算して当
    該ブロックの平均輝度を発生することを特徴とする請求
    項1記載の画像処理装置。
  3. 【請求項3】 前記シェーディング条件発生手段は、最
    も高輝度のブロック位置と最も低輝度のブロック位置と
    の間に位置するブロックを前記シェーディング領域と判
    定することを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
  4. 【請求項4】 前記シェーディング条件発生手段は、最
    も高輝度のブロック位置に対して前記シェーディング領
    域に含まれる各ブロックが8方位のいずれに位置するか
    を判断してシェーディング方向を定めることを特徴とす
    る請求項1記載の画像処理装置。
  5. 【請求項5】 前記シェーディング条件発生手段は、最
    も高輝度のブロック位置と最も低輝度のブロック位置と
    の座標差を(X3,Y3)、最も高輝度のブロック位置
    から前記シェーディング領域の各ブロック位置までの座
    標差を(Xs1,Ys1)とした場合、これら各ブロッ
    クのシェーディング率を(Xs1/X3)・(Ys1/
    Y3)で算出することを特徴とする請求項1記載の画像
    処理装置。
  6. 【請求項6】 前記シェーディング付与手段は、オブジ
    ェクト画像の表示長と、当該オブジェクト画像の表示位
    置に対応するブロックのシェーディング率とを乗算して
    当該オブジェクト画像におけるシェーディング領域を判
    定し、判定したシェーディング領域に含まれる各画素の
    階調を、対応するシェーディング方向に従って順次低減
    させてシェーディングを付与することを特徴とする請求
    項1記載の画像処理装置。
  7. 【請求項7】 外部から供給される映像信号にフィルタ
    リングを施して得た輝度信号を、フィールド走査に同期
    して輝度情報に変換する変換手段と、 この変換手段により変換された複数走査ライン分の輝度
    情報を帰線消去期間中に所定画素幅で分割してなる各ブ
    ロック毎の平均輝度を算出し、算出した平均輝度を複数
    フィールド走査分蓄積して1画面分のブロックの平均輝
    度を発生する平均輝度発生手段と、 この平均輝度発生手段により得られた各ブロックの平均
    輝度の内、最も高輝度のブロック位置と最も低輝度のブ
    ロック位置とに応じてシェーディング領域を判定すると
    共に、当該シェーディング領域に含まれる各ブロックの
    シェーディング方向およびシェーディング率を発生する
    シェーディング条件発生手段と、 前記実画像上にスーパーインポーズされるオブジェクト
    画像の表示位置が前記シェーディング領域内に位置する
    場合、当該オブジェクト画像の表示位置に対応するブロ
    ックのシェーディング方向およびシェーディング率に応
    じて前記オブジェクト画像にシェーディングを付与する
    シェーディング付与手段とを具備することを特徴とする
    画像処理装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05233826A (ja) * 1991-11-19 1993-09-10 Nec Corp 画像の照明方向の変更方法及び装置並び画像合成方法及び装置
JPH0628449A (ja) * 1992-07-08 1994-02-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 画像合成装置

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