JPS62198970A - Image production processor - Google Patents
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- JPS62198970A JPS62198970A JP4111986A JP4111986A JPS62198970A JP S62198970 A JPS62198970 A JP S62198970A JP 4111986 A JP4111986 A JP 4111986A JP 4111986 A JP4111986 A JP 4111986A JP S62198970 A JPS62198970 A JP S62198970A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
視点から発した探査用光線にもとづいて３次元空間上の
物体を探知し、当該物体の像を２次元平面上に得る画像
生成処理装置において、３次元空間上の空間を密に接す
る２Ｘ２Ｘ２個の直方体空間によって区分し、各直方体
空間に関する情報を保持して当該直方体空間に関する処
理を行う２×２×２個のデータ処理ユニットをもうけ、
上記物体に関する情報を保持するメモリの容量を少な（
できるようにしたことが開示されている。[Detailed Description of the Invention] [Summary] In an image generation processing device that detects an object in a three-dimensional space based on a search beam emitted from a viewpoint and obtains an image of the object on a two-dimensional plane, The space above is divided into 2x2x2 rectangular parallelepiped spaces that are in close contact with each other, and 2x2x2 data processing units are provided that hold information regarding each rectangular parallelepiped space and perform processing regarding the rectangular parallelepiped space.
Reduce the capacity of the memory that holds information about the above object (
It has been disclosed that it has been made possible.
本発明は１画像生成処理装置、特に光線追跡法あるいは
それに類似する方法を利用して画像生成を行うに当たっ
て、複数個のデータ処理ユニットが分）旦する処理に当
たって必要とするメモリ容量を、システム全体で減少で
きるようにした画像生酸処理装置に関する。The present invention reduces the memory capacity required for processing performed by a plurality of data processing units for the entire system when generating an image using one image generation processing device, particularly a ray tracing method or a method similar to it. The present invention relates to an image processing device capable of reducing the amount of raw acid.
従来から、３次元空間上の物体の像を２次元平面上に得
る画像生成処理装置においては、一般に光線追跡法と呼
ばれる方法を利用することが行われている。2. Description of the Related Art Conventionally, an image generation processing apparatus that obtains an image of an object in a three-dimensional space on a two-dimensional plane generally utilizes a method called a ray tracing method.
第４図は従来の構成を説明する説明図を示している。図
中の符号ｌは視点、２は真の光源、３は探査用光線、４
は物体、５はスクリーン（２次元平面）、６は反射点、
７はスクリーン上のドツト８− （ｎ−１） 、 ８
−ｎ、 ８− （ｎ＋１）は夫々スクリーン上の走査
ラインを表している。また。FIG. 4 shows an explanatory diagram illustrating a conventional configuration. In the figure, l is the viewpoint, 2 is the true light source, 3 is the exploration ray, and 4
is an object, 5 is a screen (two-dimensional plane), 6 is a reflection point,
7 is the dot on the screen 8- (n-1), 8
-n and 8- (n+1) each represent a scanning line on the screen. Also.
１０はホスト・データ処理装置、１１−ｉはデータ処理
ユニッＩ−，１２は共通ハスを表している。10 represents a host data processing device, 11-i represents a data processing unit I-, and 12 represents a common lotus.
光源２から発せられた光が物体４によって反射され視点
１に至るが、この光の通路上にもうけたスクリーン５上
に、当該光の輝度に対応する明るさをもつ点を描くこと
によって、物体４の像がスクリーン５上に描かれる。上
記光線追跡法の場合には、不必要な処理量を削減するた
めに、第４図図示の如く視点ｌから探査用光線３を擬似
的に発する形をとり、当該光線３が物体４によって反射
されて光源２に達したとき、当該探査用光線３がスクリ
ーン５と交差するドツト位置に像を描（ようにする。The light emitted from the light source 2 is reflected by the object 4 and reaches the viewpoint 1. By drawing a point with a brightness corresponding to the brightness of the light on the screen 5 placed on the path of this light, the object 4 is reflected. 4 is drawn on the screen 5. In the case of the above-mentioned ray tracing method, in order to reduce the amount of unnecessary processing, a form is adopted in which a ray 3 for exploration is emitted in a pseudo manner from a viewpoint 1 as shown in FIG. 4, and the ray 3 is reflected by an object 4. When the probe beam 3 reaches the light source 2, an image is drawn at the dot position where the probe beam 3 intersects the screen 5.
上述の如き処理をシミュレーションする場合に。When simulating the process described above.
スクリーンのドツト毎に独立に処理を行うことができる
ことから、複数のデータ処理ユニット１１−０．１１−
１．・・・・・・１１−ｐを用いて並列処理することが
考慮される。この場合９例えばスクリーン５上の各走査
ライン８−ｊ上の全ドツトを１つのデータ処理ユニット
１１−ｊによって処理するようにすれば、高速処理が可
能となる。第４図図示の場合には、走査ライン８−（ｎ
−１）上のドツトについてユニット１ｌ−（ｎ−１）が
担当し、走査ライン８−ｎ上のドツトについてユニット
１１−ｎが担当し、走査ライン８−（ｎ＋１）上のドツ
トについてユニット１ｌ−（ｎ＋１）が担当するように
し、ホスト・データ処理装置１０が各データ処理ユニッ
ト１１−０ないし１１−ｐを制御するようにしている。Since each dot on the screen can be processed independently, multiple data processing units 11-0.11-
1. . . . Parallel processing using 11-p is considered. In this case, for example, if all dots on each scanning line 8-j on the screen 5 are processed by one data processing unit 11-j, high-speed processing becomes possible. In the case shown in FIG. 4, scanning line 8-(n
-1) The unit 1l-(n-1) is in charge of the dots on the upper scanning line, the unit 11-n is in charge of the dots on the scanning line 8-n, and the unit 1l-(n-1) is in charge of the dots on the scanning line 8-(n+1). (n+1) is in charge, and the host data processing device 10 controls each data processing unit 11-0 to 11-p.
第４図図示の構成の場合には、高速度で並列処理を行う
ことができる利点をもっているが、各人々のデータ処理
ユニット１１−０ないし１１−ｐ内のメモリ上に、３次
元空間における全物体についての情報（物体の座標情報
など）を保持しておくことによって、上記高速度処理が
保証されるものである。即ち、各データ処理ユニット１
１−Ｏないし１１−ｐが夫々独自に処理を行うことがで
きる。In the case of the configuration shown in FIG. 4, it has the advantage of being able to perform parallel processing at high speed, but all data in the three-dimensional space is By retaining information about the object (coordinate information of the object, etc.), the above-mentioned high-speed processing is guaranteed. That is, each data processing unit 1
Each of 1-O to 11-p can perform processing independently.
このために、第４図図示の構成の場合には、各データ処
理ユニット１１−０ないし１１−ｐに保持ずべき情報量
が大となり、データ処理ユニットの個数が大となるにつ
れて全体としてのメモリ容量が非常に大となり、コスト
や実装サイズなどが増大する。また当該必要なメモリ容
量を保証しない場合には、ユニット間の通信量が増大し
て、これがオーバヘッドとなる。For this reason, in the case of the configuration shown in FIG. 4, the amount of information that must be held in each data processing unit 11-0 to 11-p increases, and as the number of data processing units increases, the overall memory The capacity becomes extremely large, which increases cost and implementation size. Furthermore, if the necessary memory capacity is not guaranteed, the amount of communication between units increases, resulting in overhead.
本発明は、上記の点を解決しており、各データ処理ユニ
ットに対して、３次元空間を区分した直方体空間内にお
ける情報を夫々保持させるようにし、メモリ容量を減少
させ、また必要に応じて上竺直方体空間の大きさを変更
可能にして各°″・トにおける処理量を均一化できるよ
うにしている。The present invention solves the above-mentioned problems, and allows each data processing unit to hold information in a rectangular parallelepiped space that is partitioned from a three-dimensional space, thereby reducing memory capacity. The size of the upper rectangular parallelepiped space can be changed to make the processing amount uniform in each degree.
さ
第１図は本発明の原理説明図を示し２図中の符号１は視
点、２は真の光源、３は探査用光線、４は物体、５はス
クリーン（２次元平面）、６は反射点、７はスクリーン
上のドツト、９−０ないし９−７は夫々３次元空間上の
空間を２Ｘ２Ｘ２個の直方体空間に区分した夫々の直方
体空間、１０はホスト・データ処理装置、１１−ｊは夫
々デ、−タ処理ユニット、１２は共通バス、１３−ｉｊ
は夫々ユニット間バス、１４−ｊＢは夫々対水スト間バ
スを表している。Fig. 1 is a diagram explaining the principle of the present invention. In Fig. 2, numeral 1 is a viewpoint, 2 is a true light source, 3 is an exploration ray, 4 is an object, 5 is a screen (two-dimensional plane), and 6 is a reflection. Point 7 is a dot on the screen, 9-0 to 9-7 are rectangular parallelepiped spaces obtained by dividing the three-dimensional space into 2×2×2 rectangular parallelepiped spaces, 10 is a host data processing device, and 11-j is a dot on the screen. 12 is a common bus, 13-ij is a data processing unit, respectively.
14-jB and 14-jB respectively represent inter-unit buses, and 14-jB represent inter-unit buses.
３次元空間上の所定の空間は第１図図示の如く。The predetermined space on the three-dimensional space is as shown in FIG.
密に隣接した２Ｘ２Ｘ２個の直方体空間（Ｓ、ないしＳ
７）によって区分され１個の直方体形状Ｓ。、Ｓｌ、・
・・・・・に対応してデータ処理ユニッＩ−Ｐ。、Ｐｌ
、・・・・・・が用意される。即ち、各直方体形状（Ｓ
、）９−０ないし直方体形状（ＳＴ）９−７毎における
物体についての情報（物体の座標情報など）が、対応す
るデータ処理ユニッ）（ｐｏ）１１−０ないしデータ処
理ユニット（Ｐ？ ） １１−７内のメモリに夫々独
立に保持される。2X2X2 closely adjacent rectangular parallelepiped spaces (S, or S
7) into one rectangular parallelepiped shape S. , Sl,・
Data processing unit I-P corresponds to... ,Pl
,... are prepared. That is, each rectangular parallelepiped shape (S
, ) 9-0 to each rectangular parallelepiped shape (ST) 9-7 (object coordinate information, etc.) is stored in the corresponding data processing unit (po) 11-0 to data processing unit (P?) 11. -7 are each held independently in memory.
また各データ処理ユニット例えばユニット（Ｐ。）１１
−０は、自己が受け持つ直方体空間（Ｓｏ）９−０に隣
接する３個の直方体空間（Ｓｌ）９−１、 （Ｓ２）
９−２． （Ｓ４）９−４に対してユニット間バス１
３−Ｏｆ、１３−０２，１３−０４をもち、かつ対ホス
ト間バス１４−ＯＢをもつ。In addition, each data processing unit, for example, unit (P.) 11
-0 is the three rectangular parallelepiped spaces (Sl) 9-1, (S2) adjacent to the rectangular parallelepiped space (So) 9-0 that it is in charge of.
9-2. (S4) Inter-unit bus 1 for 9-4
3-Of, 13-02, 13-04, and a host-to-host bus 14-OB.
夫々のデータ処理ユニット（Ｐｊ）１１−ｊは。 Each data processing unit (Pj) 11-j.
自己の受け持つ直方体空間についての物体に関する情報
を保持し、当該直方体空間（Ｓｊ）９−ｊに関連する処
理のみを行う。そして、必要に応じて自己の行った処理
の結果を、ユニット間バス１３−ｉｊを介して、隣接す
る直方体空間についての処理を行うデータ処理ユニット
に通知する。即ち１例えば上述の探査用光線３が直方体
空間（Ｓｚ）９ ２と交差した状態については、データ
処理ユニット（ｐｇ ”）１１−２が処理を行い、上記
探査用光線３が直方体空間（Ｓ、）９−０に進む場合に
は、データ処理ユニット（Ｐ、）１１−０が処理を行い
、ユニット１１−０と１１−２との間で情報交換が行わ
れる。It holds information regarding objects in its own rectangular parallelepiped space and performs only processing related to the rectangular parallelepiped space (Sj) 9-j. Then, if necessary, the data processing unit that processes the adjacent rectangular parallelepiped space is notified of the results of its own processing via the inter-unit bus 13-ij. For example, the data processing unit (pg'') 11-2 processes the state in which the above-mentioned exploration ray 3 intersects the rectangular parallelepiped space (Sz) 92, and the exploration ray 3 intersects the cuboid space (Sz) ) 9-0, the data processing unit (P, ) 11-0 performs the processing, and information is exchanged between the units 11-0 and 11-2.
第２図は本発明の一実施例構成を示し、第３図は第２図
図示の各データ処理ユニットの一実施例構成を示す。FIG. 2 shows the configuration of one embodiment of the present invention, and FIG. 3 shows the configuration of one embodiment of each data processing unit shown in FIG.
図中の符号は第１図に対応しており、１５−０゜１５−
１．１５−２は夫々ユニット・グループを表している。The symbols in the figure correspond to those in Figure 1, 15-0°15-
1.15-2 each represent a unit group.
また１６はマイクロ・プロセッサ。16 is a microprocessor.
１７は内蔵メモリ、１８はステータス・レジスタ。17 is a built-in memory, and 18 is a status register.
１９はウィンド・コントローラ（画像データの出力の制
御回路）、２０は共通バス・インタフェース、２１はビ
デオメモリ、２２．２３．２４は夫々ユニット間バス・
インタフェース、ＳＴはステータス信号、ＣＢは共通バ
ス情報、ＶＢは画像データを表している。19 is a window controller (image data output control circuit), 20 is a common bus interface, 21 is a video memory, and 22, 23, and 24 are inter-unit buses, respectively.
In the interface, ST represents a status signal, CB represents common bus information, and VB represents image data.
各ユニット１１−ｊは、内蔵メモリ１７上に自己の受け
持つ空間における物体についての情報を保持しており、
ホスト・データ処理装置１０の制′４７■の下で、上記
自己内の情報にもとづいて処理を行う。Each unit 11-j holds information about objects in its own space on the built-in memory 17,
Under the control of the host data processing device 10, processing is performed based on the above-mentioned internal information.
光線追跡法による表示処理は１次の様に行う。Display processing using the ray tracing method is performed in a first-order manner.
スクリーン上の１つのドツトの輝度を計算するために、
視点の存在する直方体空間を担当するプロセッサが、視
点からスクリーンのそのドツトを通る光線を発生する。To calculate the brightness of one dot on the screen,
A processor in charge of the cuboid space in which the viewpoint resides generates a ray of light that passes from the viewpoint through that dot on the screen.
そして、直方体空間内で２通常の光線追跡処理、すなわ
ち、モデルと光線との衝突や９反射や屈折に関する処理
を行う。もし。Then, normal ray tracing processing is performed within the rectangular parallelepiped space, that is, processing related to collision between the model and the ray, 9 reflection, and refraction. if.
光線が隣の空間へ入る場合には、その直方体空間を担当
するユニットに、その光線の情報を、ユニット間バスを
用いて送る。反射や透過が起きると光線は分枝する。最
終的な画素の輝度は、これら分枝した光線のそれぞれの
輝度の重みづき加算で与えられる。輝度の求まった光線
は、その画素の出力を担当するユニットにユニット間バ
スを用いて送られる。以上の処理をスクリーン上のすべ
てのドツトについて行う。When a ray enters an adjacent space, information about that ray is sent to the unit in charge of that rectangular parallelepiped space using an inter-unit bus. When reflection or transmission occurs, the light ray branches. The final pixel brightness is given by weighted addition of the brightness of each of these branched rays. The light beam whose brightness has been determined is sent to the unit in charge of outputting that pixel using an inter-unit bus. The above process is performed for all dots on the screen.
負荷の平均化を行うためには次の如き処理を行う。即ち
８台のユニットの計算負荷とバラツキがあるとユニット
の能力を充分活かすことができない。しかしながら、計
算負荷を事前に見積もることは困難である。このために
実行を始めてから負荷の平均化を行うようにされる。In order to average the load, the following processing is performed. That is, if there are calculation loads and variations in the eight units, it is not possible to fully utilize the capabilities of the units. However, it is difficult to estimate the computational load in advance. For this reason, load averaging is performed after execution begins.
負荷の平均化は１分割点を移動して、各ユニットの担当
する空間の大きさを変えることで行う。Load averaging is performed by moving one dividing point and changing the size of the space each unit is responsible for.
負荷平均化は１次の手順で行われる。Load averaging is performed in a first-order procedure.
まず、ホスト・データ処理装置が、すべてのユニットへ
、負荷平均化の処理開始を指令する。これを受けた各ユ
ニットは、自ユニットの負荷量を特定のユニット（仮に
Ｐφとする）に送る。First, the host data processing device instructs all units to start load averaging processing. Each unit that receives this sends its own load amount to a specific unit (temporarily assumed to be Pφ).
ユニットＰφは、自分の負荷量と合わせて、全空間での
負荷の中心座標を求める。この座標に。The unit Pφ calculates the center coordinates of the load in the entire space together with its own load amount. to this coordinate.
分割点を移動せしめるようにする。そして分割点を他の
７つのユニットに送る。各ユニットは他ユニットに移す
べきモデル・データのみを、８亥当するユニットに送る
。Make the dividing point move. The division points are then sent to the other seven units. Each unit sends only the model data to be transferred to other units to the corresponding unit.
以上説明した如く１本発明によれば、システム全体での
メモリ容量を削減することが可能となる。As explained above, according to the present invention, it is possible to reduce the memory capacity of the entire system.
また直方体空間を分割する分割点（第１図図示の点Ｄ）
を移動させることによって、ユニット間の処理量を均一
化することが容易である。Also, the dividing point that divides the rectangular parallelepiped space (point D shown in Figure 1)
By moving the units, it is easy to equalize the processing amount between units.
第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明の一実施
例構成、第３図はデータ処理ユニットの一実施例構成、
第４図は従来の構成を説明する説明図を示す。
図中の符号１は視点、２は真の光源、３は探査用光線、
４は物体、５はスクリーン（２次元平面）、９−ｊは直
方体空間、１０はホスト・データ処理装置、１１−ｊは
データ処理ユニット１２は共通バス、１３−ｉｊはユニ
ット間バス、１４−ｊＢは対ホスト間バスを表す。FIG. 1 is a diagram explaining the principle of the present invention, FIG. 2 is a configuration of an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a configuration of an embodiment of a data processing unit.
FIG. 4 shows an explanatory diagram illustrating a conventional configuration. In the figure, 1 is the viewpoint, 2 is the true light source, 3 is the exploration ray,
4 is an object, 5 is a screen (two-dimensional plane), 9-j is a rectangular parallelepiped space, 10 is a host data processing device, 11-j is a common bus for the data processing unit 12, 13-ij is an inter-unit bus, 14- jB represents the host-to-host bus.
Claims (1)
て反射されて真の光源に達するか否かを探知して上記物
体の像を２次元平面上に得る画像生成処理装置において
、 上記３次元空間上の空間を密に接する２×２×２個の直
方体空間に区分すると共に、 当該各直方体空間の個々に関する情報を夫々保持するデ
ータ処理ユニットを上記個々の直方体空間に対応しても
うけられてなり、 上記各データ処理ユニットの夫々は、自己が受け持つ直
方体空間に隣接する３個の直方体空間を夫々受け持つ３
個のデータ処理ユニットとの間で情報交換を行い、かつ
ホスト・データ処理装置との間で情報交換を行うように
構成されてなる[Claims] Image generation processing that detects whether an exploration light beam emitted from a viewpoint is reflected by an object in three-dimensional space and reaches a true light source, and obtains an image of the object on a two-dimensional plane. In the apparatus, the space on the three-dimensional space is divided into 2×2×2 rectangular parallelepiped spaces that are in close contact with each other, and a data processing unit that holds information regarding each of the rectangular parallelepiped spaces is attached to each of the rectangular parallelepiped spaces. Each of the above-mentioned data processing units is responsible for three rectangular parallelepiped spaces adjacent to the rectangular parallelepiped space that it is responsible for.
is configured to exchange information with the individual data processing units and to exchange information with the host data processing device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4111986A JPS62198970A (en) | 1986-02-26 | 1986-02-26 | Image production processor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4111986A JPS62198970A (en) | 1986-02-26 | 1986-02-26 | Image production processor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62198970A true JPS62198970A (en) | 1987-09-02 |
Family
ID=12599565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4111986A Pending JPS62198970A (en) | 1986-02-26 | 1986-02-26 | Image production processor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62198970A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03179576A (en) * | 1989-12-08 | 1991-08-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Three-dimensional image processor |
| JPH06274647A (en) * | 1993-03-17 | 1994-09-30 | Nec Corp | Local memory type parallel visualizer |
| WO2002089065A1 (en) * | 2001-04-23 | 2002-11-07 | Pfu Limited | Electromagnetic wave simulation apparatus and method, amd 3-dimensional model data creation apparatus |
-
1986
- 1986-02-26 JP JP4111986A patent/JPS62198970A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03179576A (en) * | 1989-12-08 | 1991-08-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Three-dimensional image processor |
| JPH06274647A (en) * | 1993-03-17 | 1994-09-30 | Nec Corp | Local memory type parallel visualizer |
| WO2002089065A1 (en) * | 2001-04-23 | 2002-11-07 | Pfu Limited | Electromagnetic wave simulation apparatus and method, amd 3-dimensional model data creation apparatus |
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