JPH09319891A - 画像処理装置及びその処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】オブジェクト反射面に映し出される画像をリア
ルタイムに変化させる。 【解決手段】ポリゴンの位置情報と視点情報から、三次
元座標から二次元座標への透視変換を行い、二次元座標
上のポリゴンの位置情報を生成するジオミトリプロセッ
サ１８と、位置情報とポリゴンに対応するテクスチャデ
ータから、ポリゴンの塗りつぶし処理を行なって画像デ
ータを生成するレンダラプロセッサと、表示画面に対応
する画像データを記憶するフレームバッファメモリ１６
と、ポリゴンの反射面画像データを記憶するリフレクシ
ョンマップメモリ１４とを有し、反射面に入るポリゴン
情報と視点情報から、反射面画像データを両プロセッサ
で作成してリフレクションマップメモリに記憶し、視点
情報から表示画面用の画像データをリフレクションマッ
プメモリ内の反射面に対応する領域の画像データに従っ
て両プロセッサで作成してフレームバッファメモリに記
憶させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータを利
用した画像処理装置にかかり、特にオブジェクト表面が
反射面の場合にその反射面に映り込む画像をリアルタイ
ムに変更することができる画像処理装置及びその処理方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】シミュレーション装置やゲーム装置等
で、コンピュータを利用した画像処理技術が利用され
る。通常、シミュレーションやゲームをコンピュータプ
ログラムで提供し、操作者の操作に従って画像の各オブ
ジェクトを移動させて、また表示の視点位置を移動させ
てモニターテレビ等に表示する。その場合、例えば、コ
ンピュータプログラムに従って演算処理して得られたオ
ブジェクトの座標と、各オブジェクトの表面の色や模様
等のテクスチャとからレンダリング処理（塗りつぶし処
理）によりピクセル単位のカラー情報を求め、フレーム
バッファメモリに書き込んでいる。フレームバッファメ
モリに書き込まれたピクセル単位のカラーデータはＤ／
Ａ変換されてモニタ−テレビ等に表示される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のオブジェクトの
表面のテクスチャが反射面である場合には、その表面に
映し出される画像を一種のテクスチャデータとして取り
扱うことで、上記したレンダリング処理をそのまま利用
することができる。

【０００４】しかしながら、従来の画像処理において
は、かかる反射面に映し込む画像は、単に固定的に描か
れた画像データが利用されていたに過ぎず、コンピュー
タプログラムによってリアルタイムに変化・移動してい
るオブジェクトもこのような反射面に映し込むようにす
ることは行なわれていなかった。また、視点がフレーム
毎に変化していく場合でも、反射面に映しこまれる画像
は変化せず不自然さを伴っていた。従って、ビデオゲー
ムのように常に情景が変化するような映像では、実像に
あわせてリアルタイムに変化するような映り込み画像の
作成が望まれる。

【０００５】そこで、本発明の目的は、簡単な構成によ
りオブジェクトの反射面に映し出される画像もリアルタ
イムに変化するようにすることができる画像処理装置及
びその方法を提供することにある。

【０００６】更に本発明の目的は、従来のレンダリング
処理の構成部分を生かしながら、簡単な構成によりオブ
ジェクトの反射面に映し出される画像もリアルタイムに
変化するようにすることができる画像処理装置及びその
方法を提供することにある。

【０００７】更に本発明の目的は、オブジェクトの反射
面に映し出される画像もリアルタイムに変化するように
することができるゲーム装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の画像処理装置
は、所定の表示画面に表示するための画像データを生成
する画像処理装置であり、表示画面に対応する二次元座
標上のポリゴンの位置情報とポリゴンに対応するテクス
チャデータとに基づいてポリゴンの塗り潰し処理を行
い、画像データを生成するプロセッサと、表示画面に対
応する画像データを記憶するフレームバッファメモリ
と、表示画面内の反射面に映し出される画像のデータを
記憶するリフレクションマップメモリとを有し、前記プ
ロセッサは、該反射面に対応する視点情報と該反射面内
に入るポリゴンの位置情報とに基づき、前記反射面に映
し出される画像データを作成し、前記リフレクションマ
ップメモリに記憶させ、更に前記表示画面に対応する視
点情報と前記表示画面内に入るポリゴンの位置情報と前
記リフレクションマップメモリ内の画像データとに基づ
き、前記表示画面用の画像データを作成することを特徴
とする画像処理装置である。

【０００９】また、本発明の画像処理装置は、更に、各
ポリゴンのテクスチャデータを記憶するテクスチャマッ
プメモリと、該テクスチャマップメモリとリフレクショ
ンマップメモリの画像データを所定比で混合するブレン
ディング装置とを有し、前記表示画面用の画像データを
作成するに際し、前記塗りつぶし処理における各ポリゴ
ンのテクスチャデータとして、前記テクスチャマップメ
モリとリフレクションマップメモリの画像データを混合
させた画像データを利用することを特徴とする。

【００１０】更に、本発明の画像処理方法は、所定の表
示画面に表示するための画像データを生成する画像処理
方法において、ポリゴンの反射面に映し込むまれるポリ
ゴン位置情報と該反射面への視点情報から、該ポリゴン
位置情報の三次元座標から二次元座標への透視変換を行
い、該反射面に対応する二次元座標上のポリゴンの位置
情報を生成する第一の工程と、前記第一の工程で生成さ
れたポリゴンの位置情報とポリゴンに対応するテクスチ
ャデータから、ポリゴンの塗りつぶし処理を行なって前
記反射面に映し出される画像データを生成する第二の工
程と、該反射面に映し出される画像データをリフレクシ
ョンマップメモリに書き込む第三の工程と、表示画面に
映されるポリゴン位置情報と該表示画面への視点情報か
ら、該ポリゴン位置情報の三次元座標から二次元座標へ
の透視変換を行い、該表示画面に対応する二次元座標上
のポリゴンの位置情報を生成する第四の工程と、前記第
四の工程で生成されたポリゴンの位置情報と該リフレク
ションマップメモリ内の反射面に対応する領域の画像デ
ータから、ポリゴンの塗りつぶし処理を行なって前記表
示画面に映し出される画像データを生成する第五の工程
と、該第五の工程で生成された表示画面に映し出される
画像データをフレームバッファメモリに記憶させる第六
の工程とを有することを特徴とする画像処理方法であ
る。

【００１１】かかる構成にすることで、反射面に映し出
される画像データがリアルタイムに作成されリフレクシ
ョンマップメモリ内に記憶される。従って、表示画面上
の画像データには、リアルタイムに変化する反射面の画
像が含まれることになる。

【００１２】また、本発明では、リフレクションマップ
と通常のテクスチャマップのデータが混合されて反射面
の画像データとして貼りつけられる。従って、リフレク
ションマップメモリとテクスチャマップメモリとは同等
に取り扱われ、反射面の場合は、両メモリの画像データ
が適宜所定の比で混合される。よって、第一のプロセッ
サのジオミトリプロセッサや第二のプロセッサのレンダ
ラプロセッサは、従来と余り変更することなく画像処理
を行なうことが可能になる。

【００１３】上記のポリゴンの位置情報は、例えばポリ
ゴンの頂点座標やポリゴンに対応するテクスチャ座標で
ある。また、視点情報は、例えば視点の位置座標、視点
の向き、視野角度を含む情報である。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
従って説明するが、本発明の技術的範囲はかかる実施の
形態に限定されるものではない。

【００１５】［基本概念］図１は、本発明の実施の形態
の基本的な概念を説明するための例を示す図である。図
１では、一例としてビューポートである表示画面１１０
内に、ビルのオブジェクト１００、木のオブジェクト１
０１、１０２及び家のオブジェクト１０３が示されてい
る。これらのオブジェクトの内、例えばビル１００の正
面１０４が反射面であるとする。すると、図１に示され
る通り、ビル１００の反射面１０４内には家１０３が映
しこまれることになる。また、家１０３が例えば車や人
間等のようにリアルタイムに移動する場合には、反射面
１０４内に映し込む車や人間も同様に移動するよう画像
処理が行なわれる。更に、視点が移動する場合には、そ
れに伴って反射面１０４内に映し込まれる画像もリアル
タイムに変化するよう画像処理が行なわれる。

【００１６】後で詳述するが、これらのオブジェクト
は、それぞれポリゴンと呼ばれる多角形の要素に分解さ
れてコンピュータ処理される。そして、各ポリゴンは例
えば三次元座標内での頂点座標データやテクスチャデー
タ（テクスチャマップメモリ内のアドレス）を含むポリ
ゴンデータで与えられ、各ポリゴンについて表示画面に
対応する視点位置、方向、角度に従って表示画面の二次
元座標上に透視変換され、その変換されたポリゴンに対
して指定されたテクスチャデータがレンダリング処理さ
れることになる。ここで、レンダリング処理とは、ポリ
ゴンの領域内を所定の色で塗りつぶす処理であり、具体
的には頂点データで画定されるポリゴンの領域内の各画
素（ピクセル）毎のテクスチャデータ（またはそれを処
理したカラーデータ）をフレームバッファメモリ１６や
リフレクションマップメモリ１４に記憶させる処理であ
る 図２は、図１に示した表示画面内のオブジェクトの画像
処理のうち反射面１０４についてのリフレクションマッ
プを形成する方法について説明する図である。簡単の為
に、図２には図１の各オブジェクトを上部から見下ろし
た場合について示している。ビル１００の正面の反射面
１０４に家１０３のオブジェクトをどの様に映し込むか
について説明する。

【００１７】今仮に、表示画面１１０についての視点が
３０の位置にあるとする。即ち、最終的な表示データが
ピクセル毎に格納されるフレームバッファメモリに、そ
の表示データを描画する（書き込む）場合の視点３０で
ある。その時の視野の方向と角度は３０Ａ，３０Ｂに挟
まれた領域である。先ず、反射面のポリゴン１０４の両
端の点３１と３２における法線ベクトル３３，３４を考
える。通常ポリゴンデータには、ポリゴンを画定する頂
点の座標と法線ベクトルを少なくとも有している。従っ
て、その法線ベクトル３３，３４を手掛かりに、視点３
０から法線ベクトル３３に対して等しい角度ａで画定さ
れる端部の点３１での反射線３５を導く。同様にして、
視点３０から法線ベクトル３４に対して等しい角度ｂで
画定される端部の点３２での反射線３６を導く。そし
て、両反射線３５と３６の交点４０が、リフレクション
マップを描画する場合の視点となる。この視点４０は、
反射面１０４が平面の場合には単純に反射面１０４に対
して視点３０の線対称の位置になる。

【００１８】視点４０から反射線３５，３６の方向と視
野角に従って映し出される画像が、反射面のポリゴン１
０４に映り込む画像ということになる。従って、視点４
０と反射線３５，３６を基準にして、視野内に存在する
オブジェクトのポリゴンを処理することで、通常のフレ
ームバッファメモリにカラーデータ等の画像データを書
き込むのと同様じ画像処理方法で、リフレクションマッ
プに映り込む画像のデータを書き込むことができる。そ
の際に、後述する通り、各ポリゴン内のピクセル毎のテ
クスチャデータをテクスチャマップから読み出してレン
ダリング処理等の種々の処理を施し、表示画面内でもっ
とも手前にあるピクセルの画像データをリフレクション
マップに書き込むのである。

【００１９】図３は、そのリフレクションマップ１４の
一例を概念的に示す図である。リフレクションマップ領
域内に反射面１０４用の反射データ１０３Ｒが書き込ま
れている。そして、その座標（ｘ１，ｙ１）（ｘ２，ｙ
２）（ｘ３，ｙ３）（ｘ４，ｙ４）が、反射面１０４の
ポリゴンの各頂点に対応する。この例では、家１０３が
反射データ１０３Ｒとして映し込まれている。従って、
ポリゴン１０４の頂点とリフレクションマップメモリ内
の４つの座標とを合わせて、その間を補完法で演算する
ことにより、ポリゴン１０４内のピクセル毎のテクスチ
ャデータが得られる。これは、テクスチャマップの貼り
付けと同じ手法である。

【００２０】上記の通り、先ず最初に反射面のポリゴン
毎にリフレクションマップへの書き込みを行い、その
後、当該リフレクションマップを通常のテクスチャマッ
プと同等に利用しながら、フレームバッファメモリ用の
視点３０に従ってフレームバッファへの描画（書き込
み）を行なう。このような二つの処理をフレームの周期
毎に行なうことにより、反射面のポリゴンに対してリア
ルタイムで映り込み画像を生成することができる。映り
込む画像が移動する場合は、移動後のオブジェクトにつ
いてリフレクションマップへの書き込むが行なわれる。
また、視点３０が移動する場合には、移動後の視点３０
を基にしたリフレクションマップ用の視点４０でリフレ
クションマップへの書き込みが行なわれる。

【００２１】［画像処理装置と処理フロー］図４は、上
記した基本的概念を具体的な画像処理装置で実現した例
のブロック図である。また、図５はその画像処理フロー
を示したフローチャート図である。

【００２２】１はＣＰＵで、バス２４を介して接続され
るＲＯＭ２２に内蔵されているシミュレーションやゲー
ム等のコンピュータプログラムを実行する。その演算実
行の為にＲＡＭ２１が利用される。また、２３は使用者
からの入力信号が与えられる入出力部である。ＣＰＵ１
は、立体オブジェクトを表現する場合に利用されるポリ
ゴンの頂点データをデータバッファ２に与える（ステッ
プＳ１）。ポリゴンの頂点データは、通常、各頂点座標
（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、頂点カラー（赤、緑、青）、テクスチ
ャ座標（Ｔｘ，Ｔｙ）、頂点透明度及び法線ベクトル等
の属性データを少なくとも含む。更に、ＣＰＵ１はデー
タバッファ２に対してレジスタセットファンクションを
与える。このレジスタセットファンクションは、例えば
三次元空間内のポリゴンの回転や平行移動等のマトリク
ス係数を含むデータで、後述するマトリクス変換回路４
にて利用される。

【００２３】図４の画像処理装置は、大きく分けると、
ＣＰＵ１から与えられるポリゴンデータ等から三次元座
標空間内でのポリゴンの配置を行い、表示画面１１０内
の二次元座標空間への透視変換を行なうジオメトリ処理
部１８と、各ポリゴンの領域内のピクセルに対してテク
スチャマップメモリ１１からテクスチャデータを読み出
しカラーデータを含む画像データを生成し、画面の最も
手前にあるピクセルに対してバッファメモリ１４，１６
にその画像データを書き込むレンダリング処理部１５か
ら構成される。そして、本発明の反射面のポリゴンに映
しこまれる画像データが格納されるリフレクションマッ
プ１４がテクスチャマップ１１と同等に設けられ、リフ
レクションマップ１４への書き込みとフレームバッファ
メモリ１６への書き込みとを切り換えるバッファセレク
タ２５が設けられている。

【００２４】図５の画像処理フローは、１つのフレーム
を完成するための主な処理を示しており、図５に示した
画像処理がフレーム周期毎に繰り返される。例えば、Ｎ
ＴＳＣ方式の様にフレームの周波数が６０Ｈｚの場合
は、１秒間に６０枚のフレームが生成され表示される。
従って、１／６０秒毎に図５のフローが繰り返される。
この画像処理フローは、大きく分けると、反射面のポリ
ゴンについてリフレクションマップへの映り込み画像の
データを書き込む前半部分（ステップＳ１〜Ｓ６）と、
そのようにして作成されたリフレクションマップを利用
してフレームバッファ１６への表示画像データを書き込
む後半部分（ステップＳ７〜Ｓ１２）とからなる。

【００２５】以上、図４に示した画像処理装置を利用し
て、図５の画像処理フローが行なわれる点について説明
する。図４の画像処理装置は、前述した様にデータバッ
ファ２に蓄積されたポリゴンの頂点データやレジスタセ
ットファンクションが、データロード回路３により処理
速度に応じて読みだされ、マトリクス変換回路４に供給
される。

【００２６】そして先ず最初に、ＣＰＵ１からデータロ
ード回路３を介しての指令により、バッファセレクトレ
ジスタ２７にリフレクションマップ１４を選択する値を
セットする。従って、バッファセレクタ２５は、フレー
ムバッファメモリ１６ではなくリフレクションマップ１
４側に接続する（ステップＳ１）。

【００２７】そして、マトリクス変換回路４では、三次
元空間内へのポリゴンの配置を前述のレジスタセットフ
ァンクションと頂点座標に従うマトリクス変換により行
なう。また、ＣＰＵから与えられる視点データに従って
三次元空間内のどの領域を表示するかを決定するビュー
ポート（表示画面）の設定を行なう。また、頂点の法線
ベクトルが与えられていない場合には、各頂点からポリ
ゴンの平面の傾きを計算し、各頂点の法線ベクトルの計
算も行なわれる。法線ベクトルは、輝度計算回路６にお
いて光源に対する面の反射等の影響を演算するために利
用され、それらの演算から面の輝度が計算される。

【００２８】クリッピング回路７では、表示画面のビュ
ーポート外に位置するポリゴンの頂点を除去しビューポ
ート内に新たな頂点を定義する等の処理を行い、ビュー
ポート内に位置するポリゴンを確定する。そして、最後
に透視変換回路８にて三次元座標から表示画面上の二次
元座標への変換を行なう。従って、ジオメトリ処理部１
８の出力は、ポリゴンの頂点についての二次元座標上の
Ｘ，Ｙ座標と画面内の奥行きを表すＺ値とそれ以外の前
述した属性データを含む。

【００２９】上記した各回路３〜８の処理は、所謂パイ
プライン制御方式に従って、各回路がシステムクロック
に同期して次々に行なわれていく。以上がステップＳ２
の処理である。

【００３０】次に、レンダリング処理部１５にて、リフ
レクションマップ用のポリゴンデータのジオミトリ処理
が行なわれる（ステップＳ３）。レンダリング処理部１
５は、頂点データから表示画面上のポリゴン内のピクセ
ルデータが生成される塗りつぶし回路９、それらのピク
セルデータに対してテクスチャマップメモリ１１からの
テクスチャデータを与えるテクスチャ貼り付け回路１
０、ピクセル毎のＺ値の比較を行い表示画面の最も前面
か否かの判定を行なうデプステスト回路１２から構成さ
れる。

【００３１】塗りつぶし回路９では、二次元座標に変換
された頂点座標から頂点が囲むポリゴン内のピクセルの
データが生成される。そのピクセルデータの一例として
は、その座標（ｘ，ｙ），奥行きを示すＺ値、テクスチ
ャ座標（ｔｘ，ｔｙ）、カラーデータ等である。ポリゴ
ンの頂点データから補完法などにより演算することで、
ピクセル毎のデータが求められる。そして、そのデータ
がピクセル毎にテクスチャ貼り付け回路１０に渡され
る。従って、これ以降は、ピクセル毎のデータの処理が
パイプライン方式で処理される。

【００３２】テクスチャ貼り付け回路１０では、ピクセ
ルデータ内のテクスチャ座標に従ってテクスチャマップ
１１内のテクスチャデータを読み出し、例えば複数のテ
クスチャが一つのピクセルに該当する等の場合に適宜演
算により貼り付けられるテクスチャデータ（一種のカラ
ーデータ）が求められ、ピクセルデータの属性データと
して付加される。

【００３３】次に、デプステスト回路１２にて、処理中
のピクセルのＺ値とデプスバッファメモリ１３内の対応
する位置のピクセルの既存のＺ値との比較が行なわれ、
処理中のピクセルのＺ値が小さい場合には、そのＺ値が
デプストバッファメモリ１３内に書き込まれる。従っ
て、デプスバッファメモリ１３には画面の最も前面にあ
るピクセルのＺ値が記憶され、更に前面のピクセルが処
理される時はその新たなＺ値に置き換えられる。

【００３４】デプスパッファ１３への書き込みと同時
に、そのピクセルのカラーデータを含む画像データがリ
フレクションマップメモリ１４に書き込まれる（ステッ
プＳ４）。この様に、デプストバッファメモリ１３は、
処理中のピクセルの画像データをフレームバッファに書
き込むか否かの判断に利用される。しかし、ここでは反
射面のポリゴン１０４中のリフレクションマップの作成
を行なっているので、反射面１０４中の最も前面に位置
するピクセルのＺ値が記憶される。

【００３５】上記のステップＳ２，Ｓ３，Ｓ４は、リフ
レクションマップ１４中に書くべきポリゴン全てについ
ての処理が終わるまで繰り返される（ステップＳ５）。
更に、一つの反射面のポリゴンに対してのリフレクショ
ンマップ１４への書き込みが終了したら、次の反射面の
ポリゴンに対しても同様の書き込みが行なわれる。即
ち、ステップＳ２〜Ｓ５が全ての反射面のポリゴンに対
して繰り返される（ステップＳ６）。

【００３６】続いて、全ての反射面のポリゴンに対して
のリフレクションマップ１４の作成が終了すると、今度
はフレームバッファメモリ１６への画像データの書き込
みが行なわれる。従って、視点が図２で示した４０から
３０に変わる。まず、ＣＰＵ１からの指示に従って、バ
ッファセレクトレジスタ２７にフレームバッファ１６を
選択する値をセットする（ステップＳ７）。これにより
バッファセレクタ２５は、フレームバッファ１６側に切
り換えられる。また、ブレンディング回路２０がパレン
ドパラメータレジスタにセットされる値に従ってテクス
チャマップメモリ１１とリフレクションマップメモリ１
４とのデータをブレンドする機能をアクティブにする。

【００３７】ジオメトリ処理部１８での処理は、前述し
たリフレクションマップに書き込む場合と同様である
（ステップＳ８）。即ち、ＣＰＵ１から視点３０からの
視野内に入るポリゴンについての頂点データやレジスタ
セットファンクションがデータバッファ２に与えられ
る。それをデータロード回路３が順次読みだしてマトリ
クス変換回路４に渡す。マトリクス変換回路４では、三
次元座標内でポリゴンの配置を行い、輝度計算、クリッ
ピング処理及び二次元座標上への透視変換がそれぞれの
回路６，７，８で同様に行なわれる。

【００３８】次に、レンダリング処理部１５にて、ポリ
ゴンに対して着色、シェーディング、テクスチャの貼り
付け等の処理が行なわれる（ステップＳ９）。ここで、
前述のリフレクションマップ１４を作成するための処理
Ｓ３とは、テクスチャマップ１１とリフレクションマッ
プ１４のデータをブレンドしてピクセルの画像データと
して貼り付けを行なう点で異なる。このブレンドの程度
は、塗りつぶし回路９にてピクセルデータが生成された
時にピクセル毎に与えられる反射度を示す属性データに
従って決められる。具体的には、塗りつぶし回路９から
ブレンドパラメータレジスタ１９に反射度に応じてブレ
ンドの程度がセットされる。

【００３９】例えば、格子状の窓のポリゴンの場合は、
格子状の模様や窓自身の色等のデータはテクスチャマッ
プ１１から読みだされるが、その反射度が高ければ、リ
フレクションマップ１４から読みだされるデータが高い
重み付けでテクスチャデータとブレンドされる。逆に反
射度が低ければ、低い重み付けでブレンドされる。

【００４０】従って、塗りつぶし回路９で生成されるピ
クセルデータには、画面の二次元座標（ｘ，ｙ）、Ｚ
値、テクスチャマップメモリのアドレス、リフレクショ
ンマップメモリのアドレス、反射度、カラー情報等が含
まれることになる。

【００４１】この様にしてテクスチャ貼り付け回路１０
でピクセルにテクスチャデータを貼り付けた後、前述し
た通り、デプステスト回路１２にてＺ値の比較が行なわ
れ、画面の最も手前に位置する場合に、そのテクスチャ
データが画像データとしてフレームバッファメモリ１６
に書き込まれる（ステップＳ１０）。バッファセレクタ
２５は現在フレームバッファ１６側に切り換えられてい
る。また同時に、デプスバッファメモリ１３にもそのＺ
値が書き込まれる。

【００４２】以上のステップＳ８〜Ｓ１０がフレームバ
ッファ１６に書き込むべき全てのポリゴンについて処理
され（ステップＳ１１）、最後にＤ／Ａ変換回路２６に
て、フレームバッファ１６内のピクセル毎の画像データ
（カラーデータ）がアナログ値に変換され、ＣＲＴ等の
表示装置１７に与えられる。また、表示装置１７がデジ
タルデータを処理できる液晶表示装置などの場合には、
デジタルデータのまま与えられる。

【００４３】［曲面状の反射面ポリゴンの場合］反射面
ポリゴンが平面の場合について上記で説明した。次に、
反射面ポリゴンが曲面の形状をしている場合についての
考え方を説明する。今仮に、図１で示したビル１００が
円柱の形状をしていたとする。

【００４４】図６は、その場合の図２に対応する上面図
である。ビル１００が円柱状をしており、反射面ポリゴ
ン１０４は曲面状になっている。この場合には、曲面状
の反射面ポリゴン１０４が例えば反射面１と反射面２と
いう如く複数の平面に分割される。そして、フレームバ
ッファを描画する（書き込む）時の視点３０から反射面
１の左端４３の法線４３に対象に存在する反射線４５を
求める。同様に、反射面２の右端４２の法線４４に対象
に存在する反射線４６を求める。そして両方の反射線４
５，４６の交点４０が、リフレクションマップを描画
（書き込む）する時の視点となる。

【００４５】従って、反射面１に対して視点４０に従っ
てリフレクションマップ１４内への書き込みを前述の処
理フローに従って行い、更に反射面２に対して視点４０
に従ってリフレクションマップ１４内への書き込みを行
なう。その結果、図７に示す通り、リフレクションマッ
プ１４内には、反射面１用のマップ領域と反射面２用の
マップ領域とが形成される。その後、フレームバッファ
１６への書き込みにおいて、反射面ポリゴン１０４の処
理ではリフレクションマップ１４内の二つの領域のデー
タが読みだされて、テクスチャデータとブレンドされ、
ピクセル毎のカラーデータとしてテクスチャ貼り付け回
路１０で与えられる。

【００４６】以上、本発明の実施の形態について、一般
的な画像処理装置として説明したが、具体的にはゲーム
装置に応用できることは明らかである。

【００４７】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、フ
レーム周期毎に反射面のポリゴンに対してそれぞれリフ
レクションマップメモリへの画像データの書き込みを行
い、その後本来の視点に従ってフレームバッファメモリ
への画像データの書き込みを、そのリフレクションマッ
プ内の画像データを利用して行なう。従って、リアルタ
イムに移動するポリゴンや表示画面の視点に対応して、
反射面のポリゴンに映し込まれる画像を再生させること
ができる。しかも、従来からフレームバッファ内へのデ
ータの書き込みに利用されるジオミトリ処理部とレンダ
リング処理部とを大幅に変更することなく上記の画像処
理を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】基本概念を説明するための例を示す図である。

【図２】図１に示した表示画面内のオブジェクトの画像
処理のうち反射面についてのリフレクションマップを形
成する方法について説明する図である。

【図３】リフレクションマップ１４の一例を概念的に示
す図である。

【図４】本発明の実施の形態の画像処理装置のブロック
図である。

【図５】本発明の実施の形態の画像処理フローチャート
図である。

【図６】反射面が曲面の場合のリフレクションマップを
形成する方法について説明する図である。

【図７】図６の場合のリフレクションマップ１４の一例
を概念的に示す図である。

【符号の説明】

１ ＣＰＵ １８ ジオメトリプロセッサ １５ レンダリングプロセッサ １６ フレームバッファメモリ ２０ ブレンディング回路 １１ テクスチャマップメモリ １４ リフレクションマップメモリ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の表示画面に表示するための画像デー
   タを生成する画像処理装置において、 表示画面に対応する二次元座標上のポリゴンの位置情報
   とポリゴンに対応するテクスチャデータとに基づいてポ
   リゴンの塗り潰し処理を行い、画像データを生成するプ
   ロセッサと、 表示画面に対応する画像データを記憶するフレームバッ
   ファメモリと、 表示画面内の反射面に映し出される画像のデータを記憶
   するリフレクションマップメモリとを有し、 前記プロセッサは、該反射面に対応する視点情報と該反
   射面内に入るポリゴンの位置情報とに基づき、前記反射
   面に映し出される画像データを作成し、前記リフレクシ
   ョンマップメモリに記憶させ、更に前記表示画面に対応
   する視点情報と前記表示画面内に入るポリゴンの位置情
   報と前記リフレクションマップメモリ内の画像データと
   に基づき、前記表示画面用の画像データを作成すること
   を特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の画像処理装置において、 更に、各ポリゴンのテクスチャデータを記憶するテクス
   チャマップメモリと、 該テクスチャマップメモリとリフレクションマップメモ
   リの画像データを所定比で混合するブレンディング装置
   とを有し、 前記表示画面用の画像データを作成するに際し、前記塗
   りつぶし処理における各ポリゴンのテクスチャデータと
   して、前記テクスチャマップメモリとリフレクションマ
   ップメモリの画像データを混合させた画像データを利用
   することを特徴とする。
3. 【請求項３】所定の表示画面に表示するための画像デー
   タを生成する画像処理装置において、 ポリゴンの位置情報と視点情報を供給され、三次元座標
   から二次元座標への透視変換を行い、表示画面に対応す
   る二次元座標上のポリゴンの位置情報を生成する第一の
   プロセッサと、 前記第一のプロセッサからのポリゴンの位置情報とポリ
   ゴンに対応するテクスチャデータとを供給され、ポリゴ
   ンの塗りつぶし処理を行なって画像データを生成する第
   二のプロセッサと、 表示画面に対応する画像データを記憶するフレームバッ
   ファメモリとポリゴンの反射面に映し出される画像のデ
   ータを記憶するリフレクションマップメモリと、 ポリゴンのテクスチャデータに対応する画像データを記
   憶するテクスチャマップメモリと、 コンピュータプログラムに従って少なくとも位置情報と
   テクスチャ情報を含むポリゴン情報とカメラの視点情報
   を生成し、前記反射面に映し出される画像データを、当
   該反射面に対応する視点情報、ポリゴン情報及び対応す
   るテクスチャマップメモリからの画像データに従って前
   記第一のプロセッサ及び第二のプロセッサに作成させ
   て、前記リフレクションマップメモリに記憶させ、更
   に、前記表示画面用の画像データを、当該表示画面に対
   応する視点情報、ポリゴン情報及び対応するリフレクシ
   ョンマップメモリ及びテクスチャマップメモリからの画
   像データに従って前記第一のプロセッサ及び第二のプロ
   セッサに作成させて、前記フレームバッファメモリに記
   憶させる制御装置とを有することを特徴とする画像処理
   装置。
4. 【請求項４】請求項３に記載の画像処理装置において、 更に、該テクスチャマップメモリとリフレクションマッ
   プメモリの画像データを所定比で混合するブレンディン
   グ装置を有し、 前記制御装置は、前記表示画面用の画像データを作成さ
   せるに際し、前記レンダリング処理における各ポリゴン
   のテクスチャデータとして、前記テクスチャマップメモ
   リとリフレクションマップメモリの画像データを前記反
   射面の反射度に応じて混合させた画像データを利用させ
   ることを特徴とする。
5. 【請求項５】請求項３に記載の画像処理装置において、 更に、前記第二のプロセッサから出力される画像データ
   を、前記フレームバッファメモリと前記リフレクション
   マップメモリに適宜切り替えて転送するセレクタを有す
   ることを特徴とする。
6. 【請求項６】所定の表示画面に表示するための画像デー
   タを生成する画像処理方法において、 ポリゴンの反射面に映し込むまれるポリゴン位置情報と
   該反射面への視点情報から、該ポリゴン位置情報の三次
   元座標から二次元座標への透視変換を行い、該反射面に
   対応する二次元座標上のポリゴンの位置情報を生成する
   第一の工程と、 前記第一の工程で生成されたポリゴンの位置情報とポリ
   ゴンに対応するテクスチャデータから、ポリゴンの塗り
   つぶし処理を行なって前記反射面に映し出される画像デ
   ータを生成する第二の工程と、 該反射面に映し出される画像データをリフレクションマ
   ップメモリに書き込む第三の工程と、 表示画面に映されるポリゴン位置情報と該表示画面への
   視点情報から、該ポリゴン位置情報の三次元座標から二
   次元座標への透視変換を行い、該表示画面に対応する二
   次元座標上のポリゴンの位置情報を生成する第四の工程
   と、 前記第四の工程で生成されたポリゴンの位置情報と該リ
   フレクションマップメモリ内の反射面に対応する領域の
   画像データから、ポリゴンの塗りつぶし処理を行なって
   前記表示画面に映し出される画像データを生成する第五
   の工程と、 該第五の工程で生成された表示画面に映し出される画像
   データをフレームバッファメモリに記憶させる第六の工
   程とを有することを特徴とする画像処理方法。
7. 【請求項７】請求項６に記載の画像処理方法において、 前記第五の工程において、前記表示画面用の画像データ
   を作成するに際し、前記塗りつぶし処理における各ポリ
   ゴンのテクスチャデータとして、テクスチャマップメモ
   リと前記リフレクションマップメモリの画像データを混
   合させた画像データを利用することを特徴とする。
8. 【請求項８】請求項７に記載の画像処理方法において、 前記第五の工程において、前記表示画面用の画像データ
   を作成させるに際し、前記塗りつぶし処理における各ポ
   リゴンのテクスチャデータとして、前記テクスチャマッ
   プメモリとリフレクションマップメモリの画像データを
   前記反射面の反射度に応じて混合させた画像データを利
   用することを特徴とする。
9. 【請求項９】請求項６に記載の画像処理方法において、 前記ポリゴンの反射面が曲面を有する場合に、該曲面を
   複数の平らな反射面に分割し、該平らな反射面に映し込
   まれるポリゴンについての画像データを上記第一及び第
   二の工程で生成し、それぞれの反射面の画像データを該
   リフレクションマップメモリ内の異なる領域に格納する
   ことを特徴とする。