JPS63167987A - Object image composing device - Google Patents

Object image composing device

Info

Publication number
JPS63167987A
JPS63167987A JP31183386A JP31183386A JPS63167987A JP S63167987 A JPS63167987 A JP S63167987A JP 31183386 A JP31183386 A JP 31183386A JP 31183386 A JP31183386 A JP 31183386A JP S63167987 A JPS63167987 A JP S63167987A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
area
information
brightness calculation
ray
brightness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP31183386A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0575150B2 (en
Inventor
Keiji Nemoto
根本 啓次
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP31183386A priority Critical patent/JPS63167987A/en
Publication of JPS63167987A publication Critical patent/JPS63167987A/en
Publication of JPH0575150B2 publication Critical patent/JPH0575150B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Image Generation (AREA)

Abstract

PURPOSE:To sufficiently reduce the variation processing of an area shape and to improve redistribution effect by performing expansion according to the comparison result between an in-charge area and a load, and redistributing a load among respective brightness calculation parts. CONSTITUTION:The load on each brightness calculation part 3 is determined by a load determining means 43 and transferred to respective adjustment brightness calculation part 3 through a mutual communication means 31. Expansion dertermining means 44 provided to the calculation parts 3 which receive it comparesa load determined by the means 43 with loads of the respective calculation part 3 obtained through the means 31 respectively. Then the means 44 determines whether or not the areas of the calculation parts 3 are expanded in the direction of the in-charge areas of the respective calculation part 3 according to the comparison results so that the loads of the calculation parts 3 are smoothed. An area expanding means 45 varies the ranges of the in-charge areas stored in an area information storage means 33 according to the determination of the means 44 expand the in-charge areas.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、物体を表示するための画像を合成する物体画
像合成装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an object image synthesis device that synthesizes images for displaying objects.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

物体を表示するためのディジタル画像を合成する方法と
して、光線探索法と呼ばれる方法がある。
A method called the ray search method is used to synthesize digital images for displaying objects.

この方法では、光源から視点に至る光線の経路を逆向き
に辿って、光線と物体との交差判定処理を行ない、その
結果に基づいて画像を構成する各画素の輝度を計算する
。この光線探索法の一例は、情報処理学会論文誌、第2
5巻、第6号、出口弘、西村仁志、吉村浩、河田亨、白
用功、大村皓−著、論文「コンピュータグラフィックス
システム LINKS−1における画像生成の高速化手
法」に記載されている。
In this method, the path of the light ray from the light source to the viewpoint is traced in the opposite direction, a process is performed to determine the intersection between the light ray and the object, and the brightness of each pixel making up the image is calculated based on the result. An example of this ray search method is described in Information Processing Society of Japan Journal, Vol.
5, No. 6, Hiroshi Deguchi, Hitoshi Nishimura, Hiroshi Yoshimura, Toru Kawada, Isao Shira, and Hiroshi Omura, in the paper ``Method for accelerating image generation in the computer graphics system LINKS-1''.

このような光線探索法による画像生成を高速に行なうた
めに、物体の定義されている空間を複数の領域に分割し
て、各領域をそれぞれ1台のコンピュータに割り当てて
、各コンピュータが割り当てられた領域を通過する光線
の処理を行なう方法が提案されている。この方法の詳細
は、コンピュータ グラフィックス(Col1pute
r Grapbics )、第18巻、第3号、マーク
・ディッペ(Mark Di−ppe)、ジョン・スウ
ェンセン(John Swensen)著、論文「アン
 アダプティブ サブディヴイジョン アルゴリズム 
アンド パラレル アーキテクチャ フォア リアリス
ティック イメージシンセシス(An Adaptiv
e 5ubdivision Algorithsan
d Parallel^rcbitecture fo
r Realistic Im−age 5ynthe
sis)」に記載されている。
In order to perform image generation using such a ray search method at high speed, the space in which the object is defined is divided into multiple regions, each region is assigned to one computer, and each computer is Methods have been proposed for processing light rays passing through a region. Details of this method can be found in Computer Graphics (Col1pute
r Grapbics), Volume 18, No. 3, Mark Dippe, John Swensen, paper "An Adaptive Subdivision Algorithm"
and parallel architecture for realistic image synthesis (An Adaptive
e5ubdivisionAlgorithsan
d Parallel^rcbitecture fo
r Realistic Im-age 5ynthe
sis)”.

上述の方法においては、空間はまず直方体形状の複数個
の領域に分割され、各領域がそれぞれ1台のコンピュー
タに割り当てられる。次に、各コンピュータには、割り
当てられた直方体形状の領域に含まれる物体のデータが
記憶される。そして、各コンピュータでは、割り当てら
れた領域を通過する光線と物体との交差判定処理が行な
われる。
In the above method, the space is first divided into a plurality of rectangular parallelepiped regions, and each region is assigned to one computer. Next, each computer stores data on objects included in the assigned rectangular parallelepiped area. Then, each computer performs a process of determining the intersection between a light beam passing through the assigned area and an object.

この交差判定処理により、物体と光線が交差した場合に
は、物体表面における反射、透過処理が行なわれる。そ
の領域内で物体と交差しない光線の情報は、隣接する領
域に割り当てられたコンピュータへ転送される。
Through this intersection determination processing, when the object and the light ray intersect, reflection and transmission processing on the object surface is performed. Information about rays that do not intersect objects within that region is transferred to computers assigned to adjacent regions.

このような処理を行なう場合、各コンピュータの処理量
にかなりのばらつきが生じてしまう可能性がある。すな
わち、多くの物体を含む領域を割り当てられたコンピュ
ータの処理量は非常に多く、物体を全く含まない領域を
割り当てられたコンピュータでは、はとんど処理が行な
われないといった場合がある。
When performing such processing, there is a possibility that there will be considerable variation in the amount of processing performed by each computer. That is, a computer assigned to an area containing many objects has a very large amount of processing to do, while a computer assigned to an area containing no objects may not be able to process much at all.

このようなコンピュータ間の負荷のばらつきを減少させ
るために、直方体に分割された領域の頂点を任意に移動
して、領域の体積や形状を変化させる方法が提案されて
いる。すなわち、頂点を移動することにより体積が減少
した領域に割り当てられたコンピュータの処理量は減少
する。そして、その頂点の移動により体積が増加した領
域に割り当てられたコンピュータにその分の処理が分担
されるのである。こうして、各コンピュータ間の負荷の
再配分が行なわれる。
In order to reduce such variations in load between computers, a method has been proposed in which the vertices of a region divided into rectangular parallelepipeds are arbitrarily moved to change the volume and shape of the region. That is, by moving the vertices, the amount of computer processing allocated to the region whose volume has decreased is reduced. Then, the processing for that amount is shared with the computer assigned to the area whose volume has increased due to the movement of the vertex. In this way, the load is redistributed among the computers.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

このような従来の負荷の再配分方法では、領域の頂点を
移動して負荷の再配分を行なうために、領域の形状が様
々に変化してしまう。すなわち、頂点の移動による変形
なので、領域の形状は六面体に保たれるが、領域の各境
界面の向きや形状は任意となる。このため、次のような
問題点が生じる。
In such conventional load redistribution methods, the shape of the region changes in various ways because the load is redistributed by moving the vertices of the region. That is, since the deformation is due to the movement of vertices, the shape of the region is kept as a hexahedron, but the orientation and shape of each boundary surface of the region can be arbitrary. This causes the following problems.

第一に、分割された領域から隣接する領域へ光線の情報
を伝達する場合、領域の境界面と光線との交差判定によ
り、転送すべき領域を決定する。
First, when transmitting light ray information from a divided region to an adjacent region, the region to be transferred is determined by determining the intersection between the boundary surface of the region and the light ray.

しかし、領域の各境界面の向きや形状が任意なので、こ
の交差判定処理の処理量が非常に多くなってしまう。こ
のため、全体の処理時間も遅くなってしまうという問題
点がある。
However, since the orientation and shape of each boundary surface of the region are arbitrary, the processing amount of this intersection determination process becomes extremely large. Therefore, there is a problem that the overall processing time becomes slow.

第二に、領域の形状が変化された場合、領域に含まれる
物体の情報も変化させなければならない。
Second, when the shape of a region is changed, information about objects included in the region must also be changed.

すなわち、体積が減少した領域の場合、変化以前にその
領域に含まれていた物体のうちで、変化以後にはその領
域に含まれないものが存在する可能性がある。また、体
積が増加した領域の場合は、新たな物体がその領域に含
まれる可能性がある。
That is, in the case of a region whose volume has decreased, there is a possibility that some objects that were included in the region before the change are no longer included in the region after the change. Furthermore, in the case of a region whose volume has increased, there is a possibility that a new object will be included in that region.

このような物体情報の変更を行なう場合も、領域の形状
が様々なので、その領域に含まれる物体を判定する処理
に要する処理量や処理時間が、非常に多くなってしまう
という問題点がある。
Even when such object information is changed, since the shapes of the regions vary, there is a problem in that the processing amount and processing time required for processing to determine objects included in the region become extremely large.

このように、領域の頂点を移動して負荷の再配分を行な
うという従来の方法では、再配分に要する処理が非常に
多く、再配分による効果が十分に得ら−れないという問
題点がある。
In this way, the conventional method of redistributing the load by moving the vertices of the area has the problem that the redistribution requires a large amount of processing, and the effect of the redistribution cannot be fully obtained. .

本発明は、負荷の再配分のための領域形状の変更処理を
単純にすることで、領域形状の変更に伴う処理を軽減す
ることができ、再配分の効果を十分に上げることのでき
る、物体画像合成装置を提供することを目的とする。
The present invention simplifies the process of changing the area shape for load redistribution, thereby reducing the processing involved in changing the area shape and sufficiently increasing the effect of redistribution. The purpose of the present invention is to provide an image synthesis device.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明の物体画像合成装置は、視点から各画素を通る複
数の光線の情報を発生する初期光線発生部と、物体の情
報を設定する物体情報設定部と、それぞれが前記物体の
定義される空間を分割することにより生成される複数の
領域のうち1領域を担当してこの領域を通過する光線と
前記担当領域に含まれる物体との交差判定処理を行なう
ことにより前記画素の輝度を計算する複数の輝度計算部
と、この輝度計算部で計算された輝度を画像として記憶
する画像記憶部とを含むとともに、前記輝度計算部それ
ぞれに、前記物体定義空間を座標軸に垂直な平面で分割
して生成される複数の領域のうちのいずれかの担当領域
の範囲を記憶する領域情報記憶手段と、前記輝度計算部
の負荷を決定する負荷決定手段と、前記座標軸それぞれ
に平行な方向において前記担当領域と隣接する領域を担
当する隣接輝度計算部との相互通信を行なう相互通信手
段と、前記相互通信手段を介して得られる前記隣接輝度
計算部の負荷と自身の負荷とを比較してこれらの隣接輝
度計算部の担当領域の方向に前記担当領域を拡大するか
どうかをそれぞれ決定する拡大決定手段と、前記拡大決
定手段の決定に基づき前記担当領域を拡大すべく前記領
域情報記憶手段に記憶された前記担当領域の範囲を変更
する領域拡大手段とが備えられている。
The object image synthesis device of the present invention includes an initial ray generation section that generates information on a plurality of rays passing through each pixel from a viewpoint, an object information setting section that sets information about the object, and a space in which the object is defined. A plurality of pixels in which the brightness of the pixel is calculated by performing intersection determination processing between a light ray passing through this region and an object included in the region in charge of one region among a plurality of regions generated by dividing the region. a brightness calculation unit, and an image storage unit that stores the brightness calculated by the brightness calculation unit as an image, and each of the brightness calculation units is generated by dividing the object definition space by a plane perpendicular to the coordinate axis. area information storage means for storing the range of one of the plurality of areas in charge; load determining means for determining the load of the brightness calculation section; A mutual communication means that performs mutual communication with an adjacent brightness calculation unit in charge of an adjacent area, and calculates the adjacent brightness by comparing the load of the adjacent brightness calculation unit obtained through the mutual communication means with its own load. expansion determining means for determining whether or not to expand the area in charge in the direction of the area in charge of the calculation unit; Area expanding means for changing the range of the area in charge is provided.

〔作用〕[Effect]

本発明における輝度計算部の負荷の再配分方法について
述べる。各輝度計算部には、物体定義空間を座標軸に垂
直な平面で分割して生成される複数の領域のうちの1領
域が、その輝度計算部の担当領域として割り当てられる
。この担当領域の範囲は、輝度計算部に備えられた領域
情報記憶手段に記憶される。
A method for redistributing the load of the luminance calculation unit in the present invention will be described. Each brightness calculation unit is assigned one area out of a plurality of areas generated by dividing the object definition space along a plane perpendicular to the coordinate axes as the area in charge of that brightness calculation unit. The range of this area in charge is stored in area information storage means provided in the brightness calculation section.

ここで、この輝度計算部の担当領域と隣接する領域を担
当する輝度計算部を隣接輝度計算部と呼ぶ。
Here, a brightness calculation unit in charge of an area adjacent to the area in charge of this brightness calculation unit is called an adjacent brightness calculation unit.

各輝度計算部の負荷は、負荷決定手段によって決定され
て、相互通信手段を介して、各隣接輝度計算部に転送さ
れる。これらを受けた輝度計算部に設けられている拡大
決定手段では、負荷決定手段で決定された負荷と、相互
通信手段を介して得られる各隣接輝度計算部の負荷とが
それぞれ比較される。そして拡大決定手段は、これらの
比較結果に基づいて、各輝度計算部の負荷が平滑される
ように、各隣接輝度計算部の担当領域の方向にこの輝度
計算部の領域を拡大するかどうかをそれぞれ決定する。
The load of each brightness calculation section is determined by the load determining means and transferred to each adjacent brightness calculation section via the mutual communication means. The enlargement determining means provided in the brightness calculating section that receives these compares the load determined by the load determining means with the load of each adjacent brightness calculating section obtained via the mutual communication means. Based on these comparison results, the expansion determining means determines whether or not to expand the area of this brightness calculation unit in the direction of the area in charge of each adjacent brightness calculation unit so that the load on each brightness calculation unit is smoothed. Decide each.

最後に領域拡大手段は、拡大決定手段の決定に従い領域
情報記憶手段に記憶された担当領域の範囲を変更して、
担当領域の拡大を実行する。
Finally, the area expansion means changes the range of the area in charge stored in the area information storage means according to the determination by the expansion determination means,
Execute expansion of the area of responsibility.

このように、担当領域を負荷の比較結果に基づいて拡大
することにより、輝度計算部とその隣接輝度計算部との
間で、負荷の再配分が実行される。
In this way, by expanding the assigned area based on the load comparison results, the load is redistributed between the brightness calculation unit and its adjacent brightness calculation units.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面により本発明の一実施例としての物体画像合
成装置について説明する。説明を簡単にするために、特
定の座標軸に平行な方向に隣接する輝度計算部間におけ
る負荷の再配分処理に限定して説明を行うが、−膜性を
損なうものではない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An object image synthesis apparatus as an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In order to simplify the explanation, the explanation will be limited to the load redistribution processing between the luminance calculation units adjacent in the direction parallel to a specific coordinate axis, but this does not impair film properties.

第1図(a)、(b)は、本発明の一実施例としての物
体画像合成装置を示す構成図であり、第1図(a)は、
物体画像合成装置の全体を示す全体構成図、第1図(b
)は、その輝度計算部3の詳細な構成を示す構成図であ
る。第1図(a)に示すように、予め設定された視点か
ら合成される画像の各画素を通る複数の光線の情報を発
生する初期光線発生部1が設けられている。また、表示
される物体の情報を設定するための物体情報設定部2が
設けられている。
FIGS. 1(a) and 1(b) are block diagrams showing an object image synthesis device as an embodiment of the present invention, and FIG. 1(a) is a
Figure 1 (b) is an overall configuration diagram showing the entire object image synthesis device.
) is a configuration diagram showing the detailed configuration of the brightness calculation section 3. As shown in FIG. 1(a), an initial ray generating section 1 is provided which generates information on a plurality of rays passing through each pixel of an image to be synthesized from a preset viewpoint. Further, an object information setting section 2 is provided for setting information about the object to be displayed.

さらに、物体の定義される空間を分割することにより生
成される複数の領域のうちの1領域を担当して、この領
域を通過する光線と担当領域に含まれる物体との交差判
定処理を行なうことにより、各画素の輝度を計算する複
数の輝度計算部3が設けられている。この輝度計算部3
で計算された輝度を、画像として記憶する画像記憶部4
が設けられている。この画像記憶部4は、画像の合成を
行なう前に、総ての輝度をOに設定する。
Furthermore, taking charge of one region out of a plurality of regions generated by dividing the space in which the object is defined, and performing intersection determination processing between the light ray passing through this region and the object included in the assigned region. Accordingly, a plurality of brightness calculation units 3 are provided that calculate the brightness of each pixel. This brightness calculation section 3
An image storage unit 4 that stores the calculated brightness as an image.
is provided. The image storage unit 4 sets all luminances to O before combining images.

そして、これらの初期光線発生部1と物体情報設定部2
と複数の輝度計算部3と画像記憶部4との間で情報を伝
達するための接続線5が設けられている。この接続!!
5を介して、例えばキーボードから情報を入力するため
の情報入力部6が設けられている。
These initial ray generating section 1 and object information setting section 2
A connection line 5 is provided for transmitting information between the plurality of brightness calculation units 3 and the image storage unit 4. This connection! !
An information input unit 6 is provided for inputting information via a keyboard, for example.

第1図(b)に示すように、輝度計算部3には、6方向
に隣接する領域を担当する輝度計算部3と相互に通信を
行なう相互通信手段31が設けられている。また、接続
線5を介して通信を行なう通信手段32が設けられてい
る。さらに、輝度計算部3内での情報の伝達を行なうた
めの接続線101が設けられちいる。
As shown in FIG. 1(b), the brightness calculation section 3 is provided with mutual communication means 31 that communicates with the brightness calculation sections 3 in charge of areas adjacent in six directions. Further, a communication means 32 for communicating via the connection line 5 is provided. Furthermore, a connection line 101 is provided for transmitting information within the brightness calculation section 3.

第2図は、画素p(i、j>の輝度Iの計算方法を示す
説明図であり、図のように光源し、物体0、O′および
視点Eが配置されている。第2図に示すように、光線探
索法においては、光源りから画素p(i、j)を通って
視点Eに至る光線の経路を逆向きに辿って、画素p(i
、j)の輝度の計算を行なう。ここで、画素p(i、j
)の輝度Iを、視点Eから画素p(i、j>を通って逆
向きに発生される光線Rの輝度と呼ぶことにする。第2
図および以下の説明でR,R’ 、 RL等は光線を示
し、i、 f、 、 瞠等は方向を示し、方向では光線
Rの方向を示すというように対応する。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a method of calculating the brightness I of a pixel p (i, j>). As shown in the figure, a light source is used, objects 0, O', and a viewpoint E are arranged. As shown, in the ray search method, the path of the ray from the light source through the pixel p (i,
, j) is calculated. Here, pixel p(i, j
) will be called the brightness of the light ray R generated in the opposite direction from the viewpoint E through the pixel p(i, j>.
In the figures and the following description, R, R', RL, etc. indicate light rays, i, f, , 窠, etc. indicate directions, and direction indicates the direction of the light ray R, and so on.

この光線Rの一度■とは、画素p(i、j>を通って視
点Eに入射する光の強度■である。光線Rの輝度工は、
次式で計算される。(*は掛は算を示す〉 I=ref*I’  +dif*  (r、r)*IL
ref:物体0の反射係数 dif:物体Oの拡散係数 1′:f’方向からの入射光強度 IL :光源りからの入射光強度 W  :物体Oの表面の単位法線ベクトルr′:r方向
の正反射方向ベクトル 「  :光源りの方向ベクトル これらの2つの入射光強度I’、ILを求めるために、
光線Rと物体Oとの交点CPを始点として方向がR,R
Lとなる2つの光線R’、Rtを発生させ乞。また、輝
度Iを求めるためのI’、Itの係数を、光線R’、R
Lの減衰率G’、GLとして設定する。すなわち、光線
Rが物体Oに衝突することにより減衰されて、光線R’
、Rt、が発生されるのである。これらの減衰率G’、
GLは、G’=G*ref GL  =G*dif*(7’3”・1)G  :光線
Rの減衰率(=1) となる。これらの減衰率G’、GLを用いることにより
、光線Rの輝度Iすなわち画素p(i、j>の輝度Iは
、次のように求められる。
The once ■ of this ray R is the intensity ■ of the light that passes through the pixel p(i, j> and enters the viewpoint E. The brightness factor of the ray R is
It is calculated using the following formula. (* indicates multiplication) I=ref*I' +dif* (r, r)*IL
ref: Reflection coefficient of object 0 dif: Diffusion coefficient of object O 1': Incident light intensity from direction f' IL: Incident light intensity from light source W: Unit normal vector of surface of object O r': r direction Direction vector of specular reflection ``: Direction vector of light source To find the intensities I' and IL of these two incident lights,
The direction is R, R starting from the intersection CP of the ray R and the object O.
Let's generate two rays R' and Rt that become L. In addition, the coefficients of I' and It for determining the brightness I are expressed as rays R' and R
The attenuation rate G' of L is set as GL. That is, the ray R is attenuated by colliding with the object O, and the ray R'
, Rt, are generated. These attenuation rates G',
GL is G'=G*ref GL =G*dif*(7'3"・1)G: Attenuation rate of ray R (=1). By using these attenuation rates G' and GL, The brightness I of the light ray R, that is, the brightness I of the pixel p(i, j>) is determined as follows.

I=G’ *I’ +  GL*It このように、新たな光線R’、RLが生成されると、光
線Rの情報は必要無くなる。
I=G'*I' + GL*It In this way, when new rays R' and RL are generated, information on ray R is no longer necessary.

さらに第2図に示すように、光線R′が物体0′と交差
した場合は、同様に光線R″、RL ’とが発生される
。これらの減衰率G″+GL′は、やはり同様に次式で
計算される。
Furthermore, as shown in Fig. 2, when the ray R' intersects the object 0', rays R'' and RL' are generated in the same way.The attenuation rate G''+GL' of these is similarly given by Calculated by the formula.

G”  =G’*ref’ GL’  =G’ *dt f’ * (N  、 R
t  )ref’ :物体O′の反射係数 dir’:物体O′の拡散係数 W′:物体0′の表面の単位法線ベクトルr°:光源り
の方向ベクトル このように、減衰率G” 、GL ′には、減衰率G′
が積算される。
G" = G'*ref'GL' = G' *dt f' * (N, R
t) ref': Reflection coefficient of object O'dir': Diffusion coefficient of object O'W': Unit normal vector of surface of object O' r°: Direction vector of light source Thus, attenuation rate G'', GL' has a damping rate G'
is accumulated.

ただし、光線RLの処理は、光線R,R’とは異なる。However, the processing of the light ray RL is different from that of the light rays R and R'.

光線RLが物体と交差した場合には、交点CPはその物
体の影となり、光源りの照明光を受けることができない
。従って、光線RLの輝度Itは0となる。もし光線R
Lがどの物体とも交差しない場合には、光線RLの輝度
ILは光源りの輝度となる。このように、物体へ向かう
光線R,R’と光源りへ向かう光線RLとは扱いが異な
るので、光線の種類を区別する必要がある。そこで、光
線Rに光線の種類を区別するための種類Cを設定する。
When the light ray RL intersects an object, the intersection point CP becomes a shadow of the object and cannot receive the illumination light from the light source. Therefore, the brightness It of the light ray RL is zero. If the ray R
If L does not intersect any object, the brightness IL of the light ray RL will be the brightness of the light source. In this way, the light rays R and R' heading towards the object and the light ray RL heading towards the light source are handled differently, so it is necessary to distinguish between the types of light rays. Therefore, a type C is set for the light ray R to distinguish the type of light ray.

この種類Cは、光線Rが物体に向かう場合にはO5光源
に向かう場合には1という値が与えられる。
This type C is given a value of 1 when the ray R is directed toward an object and when it is directed toward an O5 light source.

第2図に示すように、物体へ向かう光線は、物体に衝突
する毎に新たな物体へ向かう光線を発生する。このため
、1画素pの輝度■を計算するために、多くの光線の処
理を行なわなければならない場合が生じる。しかし、物
体と衝突する毎に光線は減衰を受けるので、衝突回数が
多くなると、その光線が輝度Iに与える影響はほとんど
無視できるようになる。
As shown in FIG. 2, a ray of light directed toward an object generates a new ray of light directed toward the object each time it collides with an object. Therefore, in order to calculate the luminance (2) of one pixel p, it may be necessary to process many light rays. However, since the light ray is attenuated each time it collides with an object, as the number of collisions increases, the influence of the light ray on the brightness I becomes almost negligible.

そこで、光線Rの衝突回数を制限するために、光線Rに
回数Tを設定する。この回数Tは、光線Rの可能な衝突
回数を示すものである。回数Tを持つ光線Rが物体に衝
突して、物体に向かう光線R′が発生される場合、光線
R′の回数T′は(T−1>に設定される。もし、回数
TがOの光線Rが物体と衝突した場合には、物体に向か
う光線R′は発生されずに、光源りへ向かう光線RLの
みが発生される。
Therefore, in order to limit the number of collisions of the ray R, a number T is set for the ray R. This number T indicates the number of possible collisions of the ray R. When a ray R with a number of times T collides with an object and a ray R' directed toward the object is generated, the number T' of the ray R' is set to (T-1>).If the number T is O When the light ray R collides with an object, a light ray R' directed toward the object is not generated, but only a light ray RL directed toward the light source is generated.

なお、第2図では光源りが1個しか存在しないが、複数
個の光源L+  (i=1.2.・・・)が存在する場
合は、すべての光源LLへ向かう光線を発生しなければ
ならない。ところで、光源へ向かう光線RLの場合には
、前述の通り物体と交差しても新たな光線の発生を行わ
ないので、光源RLの情報としての回数Tは意味を持た
ない。そこで、複数個の光源Llが存在す企場合には、
光線R5の回数Tとして、その光線RLが向かう光源の
番号iを設定する(計算機の処理上、光線R,R’に対
する回数Tの設定に相当するように光線RLに対する光
源の番号iを設定する)。
In addition, in Figure 2, there is only one light source LL, but if there are multiple light sources L+ (i = 1.2...), it is necessary to generate light rays directed to all light sources LL. No. By the way, in the case of the light ray RL heading toward the light source, no new light ray is generated even if it intersects with an object, as described above, so the number of times T as information about the light source RL has no meaning. Therefore, if there are multiple light sources Ll,
As the number of times T of the light ray R5, the number i of the light source to which the light ray RL is directed is set. ).

このように光線RLに対し回数Tの代わりに光源L+の
番号iを設定することにより、複数個の光源LLが存在
する場合でも、各光線RLが向かう光源L+の番号iが
分かるので、正しく処理を行うことができる。
By setting the number i of the light source L+ instead of the number of times T for the light ray RL in this way, even if there are multiple light sources LL, the number i of the light source L+ to which each light ray RL is directed can be known, so the process can be performed correctly. It can be performed.

また、ここでは簡単のため物体の表面における反射のみ
を考えた。もし物体の透過も考慮する場合には、物体と
光線Rとの交点において、透過方向への光線を発生すれ
ばよい、ただし、この光線の種類は、物体へ向かう光線
であり、上述の光線R′と同様に処理すれば、正しく物
体の透過を表現できる。
Also, here, for simplicity, only reflection on the surface of the object was considered. If transmission through an object is also taken into consideration, a ray in the transmission direction may be generated at the intersection of the object and the ray R.However, this type of ray is a ray directed toward the object, and the above-mentioned ray R ′, the transparency of the object can be expressed correctly.

第3図は、光線Rを発生した際に設定すべき光線Rの情
報を示す説明図である。第3図に示すように光線Rを発
生した際には、光線Rの情報として、光線Rを示す半直
線の始点位置座標(S、。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing information on the light ray R that should be set when the light ray R is generated. When the ray R is generated as shown in FIG. 3, the information about the ray R is the starting point position coordinates (S,) of the half-line indicating the ray R.

S、、S、>と方向(d、、  y、d、)とが設定さ
れる。また、光線Rの輝度が影響を与える画素p (i
、j>の位置(i、j>も、光線Rの情報として設定さ
れる。さらに、光線Rの持つ減衰率Gと光線Rの回数T
と光線Rの種類Cも光線Rの情報として設定される。
S,,S,> and the direction (d,,y,d,) are set. Furthermore, the pixel p (i
, j> (i, j> is also set as information of the ray R. Furthermore, the attenuation rate G of the ray R and the number of times T of the ray R
and the type C of the ray R are also set as information on the ray R.

第4図は、初期光線発生部1の動作を説明するための説
明図である。第4図に示すように、初期光線発生部lに
おいて、視点Eを始点として、画像Pを構成する各画素
p(i、j>を通る半直線の延長上に、光線Rを発生す
る。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the operation of the initial light beam generating section 1. As shown in FIG. 4, the initial light ray generation unit 1 generates a ray R on an extension of a half-straight line starting from the viewpoint E and passing through each pixel p(i, j>) constituting the image P.

そのために、第1図(a>の初期光線発生部1には、情
報入力部6により、視点Eの位置座標(E、、E、、E
、)が入力される。また、合成される画像Pを定義する
情報として、画像Pの平面と範囲を示すパラメータが、
情報入力部6から入力される。初期光線発生部1では、
これらのパラメータに基づいて、光線Rの情報の発生を
行なう。この光線Rを示す半直線を求める方法の一例は
、ティー・ホイッテッド(T、Wh i tted>著
、コミュニケニション オブ ニーシーエム(Comm
unication or^CM)、第23巻、第6号
、343頁から349頁、論文「アン インブルーブト
 イルミネーション モデル フォオ シェ−ディラド
 ディスプレイ(^n Improved IIIu+
1ina−tion Model for 5hade
d Display)」に記載されている。
For this purpose, the initial ray generating unit 1 in FIG.
, ) are input. In addition, as information defining the image P to be synthesized, parameters indicating the plane and range of the image P are
The information is input from the information input section 6. In the initial light beam generation section 1,
Information on the light ray R is generated based on these parameters. An example of a method for finding a half-line indicating this ray R is written by T. Whitted, Communication of NCM.
23, No. 6, pp. 343-349, the article "Improved IIIu+
1ina-tion Model for 5hade
d Display).

次に、この半直線と物体定義空間との交点のうちで、最
も視点に近い交点の位置座標(S、、S、。
Next, among the intersections of this half-line and the object definition space, the position coordinates (S,,S,) of the intersection closest to the viewpoint.

S、)を求める。コノ位置座標(S、、S、、S、)が
、光線Rの始点位置座標(S 、、S y、S z)と
なる。すなわち、光線Rが最初に物体定義空間に入射す
る位置が、光線Rの始点となる。また、視点Eから画素
pに向かう方向が、光線Rの方向(d 、、d 、。
Find S,). The corner position coordinates (S,, S,, S,) become the starting point position coordinates (S,, S y, S z) of the ray R. That is, the position where the ray R first enters the object definition space becomes the starting point of the ray R. Also, the direction from the viewpoint E toward the pixel p is the direction of the light ray R (d ,,d ,.

d2)となる。さらに、画素p(i、j)の位置(i、
j>が、光線Rの画素位置(i、j>として設定される
d2). Furthermore, the position (i,
j> is set as the pixel position of the ray R (i, j>).

初期光線発生部1では、発生される光線Rの減衰率Gは
1、すなわちまったく減衰を受けていない状態に設定さ
れる。また、回数Tとしては、情報入力部6から初期光
線発生部1に予め設定された定数値が与えられる。さら
に、種類Cとしては、物体へ向かう光線を示すOの値が
与えられる。
In the initial light beam generating section 1, the attenuation rate G of the generated light beam R is set to 1, that is, the light beam R is not attenuated at all. Further, as the number of times T, a constant value set in advance is given to the initial light beam generation section 1 from the information input section 6. Further, as type C, a value of O indicating a ray of light directed toward an object is given.

初期光線発生部1では、このような情報を持つ光線Rが
、画像Pのすべての画素p(i、j>に対応して発生さ
れて、輝度計算部3へ転送される。
In the initial light beam generation section 1, a light beam R having such information is generated corresponding to all pixels p(i, j>) of the image P, and is transferred to the brightness calculation section 3.

第5図は、物体情報設定部2に設定される物体の情報を
示す説明図である。説明を簡単にするために、表示され
る物体を球に限定して説明を行なうが、多面体や自由曲
面などの物体を表示する場合も、はぼ同様に行なうこと
ができる。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing object information set in the object information setting section 2. As shown in FIG. To simplify the explanation, the displayed object will be limited to a sphere, but the same method can be used when displaying objects such as polyhedrons and free-form surfaces.

第5図に示すように、情報入力部6から物体の情報が入
力されて、物体情報設定部2に設定される。設定される
物体Oiの情報は、物体o1を区別するための物体番号
nl+物体としての球の中心座標(X l+3’ l、
z +)、半径r1.1体物材質を示す拡散係数d i
 f 、、反射係数ref、である。さらに、物体OL
の外接領域を示す情報として、物体を含む最小の直方体
の範囲が設定される。
As shown in FIG. 5, object information is input from the information input section 6 and set in the object information setting section 2. As shown in FIG. The information on the object Oi to be set is the object number nl for distinguishing the object o1 + the center coordinates of the sphere as the object (X l+3' l,
z +), radius r1.1 Diffusion coefficient d i indicating the material of the object
f, , the reflection coefficient ref. Furthermore, the object OL
The range of the smallest rectangular parallelepiped that includes the object is set as information indicating the circumscribed area of .

第6図は、物体としての球の外接領域を示す説明図であ
る。第6図に示すように、物体01の外接領域は、X方
向の範囲(x +−,x ++)、3’方向の範囲(y
I−+ 3’ ++)、 Z方向の範囲(zI−+ Z
 lや)で示される直方体である。これらの値は次式で
求められる。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a circumscribed region of a sphere as an object. As shown in FIG. 6, the circumscribed area of object 01 is the range in the X direction (x + -, x ++), the range in the 3' direction (y
I-+ 3' ++), Z-direction range (zI-+ Z
It is a rectangular parallelepiped indicated by l and ). These values are obtained using the following equations.

XI−=  XI    rI X1+−X曹+r1 yI−:yI−rI y1+  =  yI   +  rtZl−”   
 21         r’1z、、  =  Zl
   +  rl第7図は、物体情報設定部2に設定さ
れる光源の情報を示す説明図である。説明を簡単にする
ために、点光源のみに限定して説明を行なうが、平行光
線やスポットライトなどの各種照明光を扱う場合も、は
ぼ同様に行なうことができる。情報入力部6から物体の
照明としての光源の情報が入力されて、第7図に示すよ
うに物体情報設定部2に設定される。設定される光源の
情報は、点光源LIの位置座標(XI + 3’+ +
 Zl >+光源の輝度Illである。この輝度ILI
は、0から1の実数値である。この輝度ILIの値は、
光源の明るさを示すものであり、1のときが最も明るく
、0のときが真っ暗な光源となる。
XI−=XI rI
21 r'1z,, = Zl
+rl FIG. 7 is an explanatory diagram showing the light source information set in the object information setting section 2. To simplify the explanation, the explanation will be limited to point light sources, but the same procedure can be applied to various types of illumination light such as parallel rays and spotlights. Information on a light source for illuminating an object is input from the information input section 6 and set in the object information setting section 2 as shown in FIG. The information on the light source to be set is the position coordinates of the point light source LI (XI + 3'+ +
Zl>+luminance Ill of the light source. This brightness ILI
is a real number between 0 and 1. The value of this brightness ILI is
This indicates the brightness of the light source; when it is 1, it is the brightest, and when it is 0, it is pitch black.

こうして設定された物体情報と光源情報とは、物体情報
設定部2から接続線5を介して輝度計算部3に伝達され
る。
The object information and light source information thus set are transmitted from the object information setting section 2 to the brightness calculation section 3 via the connection line 5.

第8図は、複数の輝度計算部3を3次元配列状に結合す
る方法を示す説明図である。第8図に示すように、輝度
計算部3は、輝度計算部3内に設けられた相互通信手段
31を介して、3次元配列状に結合されている。すなわ
ち、各輝度計算部3はそれぞれx、y、z方向の両側の
輝度計算部3と接続されており、それらの輝度計算部3
と相互に情報を伝達することができる。ここで、X。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a method of combining a plurality of brightness calculation units 3 into a three-dimensional array. As shown in FIG. 8, the brightness calculation units 3 are connected in a three-dimensional array via mutual communication means 31 provided within the brightness calculation units 3. That is, each brightness calculation unit 3 is connected to the brightness calculation units 3 on both sides in the x, y, and z directions, and these brightness calculation units 3
information can be mutually transmitted. Here, X.

y、z方向のa、b、c番めの輝度計算部3を(a、b
、c)輝度計算部3と呼ぶこζにすると、(a、b、c
)輝度計算部3は、(a−1゜b、c)、(a+1.b
、c)、(a、b−1゜c)、(a、b+1.c)、(
a、b、c−1>。
The a, b, and c-th brightness calculation units 3 in the y and z directions are (a, b
, c) If we call it the brightness calculation unit 3, then (a, b, c
) The brightness calculation unit 3 calculates (a-1°b, c), (a+1.b
, c), (a, b-1°c), (a, b+1.c), (
a, b, c-1>.

(a、b、c+1>輝度計算部3と接続されている。(a, b, c+1>connected to the brightness calculation unit 3.

また、輝度計算部3は図中のx、y、z方向にそれぞれ
A、B、C個ずつ並んでおり、全部の輝度計算部3の個
数りは、 D  =  A*B*C となる。
Further, A, B, and C brightness calculation units 3 are arranged in the x, y, and z directions in the figure, respectively, and the total number of brightness calculation units 3 is D = A*B*C.

第9図は、物体を定義する空間を、各輝度計算部3に割
り当てられる担当領域Sに分割する方法を示す説明図で
ある。第9図に示すように、X。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a method of dividing a space defining an object into areas S assigned to each brightness calculation unit 3. As shown in FIG.

y、z座標軸のうちの1軸にそれぞれ垂直な平面により
、物体定義空間を複数の直方形状の領域に分割する。こ
の場合に、X方向の領域数がA個、X方向の領域数がB
個、Z方向の領域数が0個となるように、分割を行なう
。そして、(a、b。
The object definition space is divided into a plurality of rectangular regions by planes perpendicular to one of the y and z coordinate axes. In this case, the number of regions in the X direction is A, and the number of regions in the X direction is B.
The division is performed so that the number of regions in the Z direction is zero. And (a, b.

C)輝度計算部3に、X方向の8番め、X方向の5番め
、Z方向の0番めの領域を割り当てる。これにより、分
割されたすべての領域をそれぞれ1個の輝度計算部3に
割り当てることができる。
C) Allocate the 8th area in the X direction, the 5th area in the X direction, and the 0th area in the Z direction to the brightness calculation unit 3. Thereby, all the divided areas can be assigned to one brightness calculation unit 3, respectively.

また、このような割り当てを行なうことにより、相互通
信手段31を介して接続された輝度計算部3は、それぞ
れ隣接する領域を担当することになる。
Moreover, by performing such allocation, the brightness calculation units 3 connected via the mutual communication means 31 are respectively in charge of adjacent areas.

第10.11図は、輝度計算部3の担当領域Sを示す領
域情報の内容を示す説明図である。第10図に示すよう
に、輝度計算部3に設けられた領域情報記憶手段33に
は、その輝度計算部3の担当領域Sを示す領域情報が記
憶される。この領域情報としては、x、y、Z方向の何
番めかを示す(a、b、c)の値と、第11図に示すよ
うな担当領域Sのx、y、Z方向の範囲(x−、X+、
)。
FIG. 10.11 is an explanatory diagram showing the contents of area information indicating the area S in charge of the brightness calculation unit 3. As shown in FIG. 10, the area information storage means 33 provided in the brightness calculation section 3 stores area information indicating the area S in charge of the brightness calculation section 3. This area information includes the values (a, b, c) indicating the number in the x, y, and Z directions, and the range (x, y, and Z directions) of the assigned area S as shown in FIG. −, X+,
).

(y−,3/+ )、(z−、Z+ )とが記憶される
(y-, 3/+) and (z-, Z+) are stored.

さらに、3次元配列の外周に存在する輝度計算部3にお
いては、相互通信手段31により輝度計算部3が接続さ
れていない場合である。そこで、相互通信手段31によ
り接続されている各方向に、実際に輝度計算部3が接続
されているかいないかが、有無の情報として、領域情報
記憶手段33に記憶される。
Furthermore, this is a case in which the brightness calculation units 3 located on the outer periphery of the three-dimensional array are not connected to each other by the mutual communication means 31. Therefore, whether or not the brightness calculation section 3 is actually connected in each direction connected by the mutual communication means 31 is stored in the area information storage means 33 as presence/absence information.

これらの領域情報は、情報入力手段6から入力されて、
各輝度計算部3に伝達される。
These area information are input from the information input means 6,
It is transmitted to each brightness calculation unit 3.

第12図は、初期光線発生部lから輝度計算部3への光
線Rの情報の転送処理を示す説明図である。初期光線発
生部1で発生されたすべての光線Rの情報は、接続線5
を介してすべての輝度計算部3へ一斉に転送される。そ
して、第12図に示すように、各輝度計算部3に設けら
れた光線情報判定手段37には、初期光線発生部1から
転送された光線Rの情報が、通信手段32を介して入力
される。同時に、領域情報記憶部33に記憶された担当
領域Sの情報が、この光線情報判定手段37によって読
み出される。入力された光線Rの始点位置座標(S、、
S、、S、)は、光線Rが最初に物体定義空間に入射す
る位置に設定されている。このため、もしこの始点位置
座標(S8゜S、、S、、)が担当領域Sに含まれてい
れば、光線Rは担当領域Sを最初に通過することになる
FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating the process of transferring information about the light ray R from the initial light generation section l to the brightness calculation section 3. Information on all the rays R generated by the initial ray generator 1 is transmitted through the connecting line 5.
The brightness calculation unit 3 is simultaneously transferred to all the brightness calculation units 3 via. Then, as shown in FIG. 12, the information on the light ray R transferred from the initial light generation section 1 is inputted to the light ray information determination means 37 provided in each brightness calculation section 3 via the communication means 32. Ru. At the same time, the information on the assigned area S stored in the area information storage section 33 is read out by the light beam information determining means 37. The starting point position coordinates (S, ,
S,,S,) is set at the position where the ray R first enters the object definition space. Therefore, if the starting point position coordinates (S8°S, , S, , ) are included in the assigned area S, the light ray R will pass through the assigned area S first.

そこで、光線情報判定手段37では、光線Rの始点位置
座標(SX、S、、S、)と担当領域Sの範囲(x−、
X+ >、(y−,3/+ )、(z−。
Therefore, the ray information determining means 37 uses the starting point position coordinates (SX, S, , S,) of the ray R and the range (x-,
X+ >, (y-, 3/+), (z-.

2や)とが、比較される。2) are compared.

X−≦ SX<  X+ y−≦ S y <  y + Z−≦ Sz <  Z+ という3条件式のすべてが満される場合、始点位置座標
(SX、S、、S、>は担当領域Sに含まれており、光
線Rは担当領域Sを最初に通過することになる。この場
合、光線情報判定手段37がら光線Rの情報が光線情報
記憶手段34に転送されて、記憶される。
If all of the three conditional expressions X-≦SX< Therefore, the light ray R will first pass through the assigned area S. In this case, the information on the light ray R is transferred from the light ray information determination means 37 to the light ray information storage means 34 and stored therein.

また、これらの条件式のうちのどれかが成り立たない場
合、光線Rは他の担当領域S′に最初に入射しているこ
とになる。従って、光線Rの情報はこの輝度計算部3に
は記憶されない。
Furthermore, if any of these conditional expressions does not hold, it means that the light ray R is first incident on another assigned area S'. Therefore, information on the light ray R is not stored in this brightness calculation section 3.

以上の処理により、初期光線発生部1で発生された光線
Rの情報は、最初に入射する領域を担当する輝度計算部
3の、光線情報記憶手段34に記憶される。
Through the above processing, information on the light ray R generated by the initial light generation section 1 is stored in the light ray information storage means 34 of the brightness calculation section 3 which is in charge of the first incident area.

第13図は、輝度計算部3に設けられた物体情報記憶手
段35と光線情報記憶手段36に、物体情報設定部2か
゛ら、物体情報と光源情報とを記憶させる処理を示す説
明図である。物体情報設定部2に記憶されたすべての物
体情報と光源情報は、接続線5を介してすべての輝度計
算部3へ一斉に転送される。第13図に示すように、輝
度計算部3に設けられた光源情報記憶手段36は、通信
手段32を介して転送された光源情報をすべて記憶する
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a process of storing object information and light source information from the object information setting section 2 in the object information storage means 35 and the light beam information storage means 36 provided in the brightness calculation section 3. All the object information and light source information stored in the object information setting section 2 are transferred to all the brightness calculation sections 3 via the connection line 5. As shown in FIG. 13, the light source information storage means 36 provided in the brightness calculation section 3 stores all the light source information transferred via the communication means 32.

また、輝度計算部3に設けられた物体情報判定手段38
は、まず通信手段32を介して転送される物体情報を受
は取る0次に、領域情報記憶手段33から、輝度計算部
3の担当領域Sの範囲を読み出す。この担当領域Sの範
囲(x−、XI)。
Further, object information determination means 38 provided in the brightness calculation section 3
First, it receives the object information transferred via the communication means 32. Next, it reads out the range of the area S in charge of the brightness calculation section 3 from the area information storage means 33. The range (x-, XI) of this responsible area S.

(y−,3’+ >、(z−、Z+ )と物体情報の外
接領域の範囲(XI−T Xl+) +  (3’ l
−+ y++) +(z 1−、 z ++)とが比較
される。
(y-, 3'+ >, (z-, Z+) and the range of the circumscribed area of object information (XI-T Xl+) + (3' l
−+ y++) +(z 1−, z ++) are compared.

第14図(a)、(b)は、輝度計算部3の担当領域S
と、物体情報の外接領域との比較処理を示す説明図であ
る。第14図(a)、(b)に示すように、担当領域S
と外接領域とが共通部分を持たない場合には、以下の条
件式のうちの少なくとも1つが成立する。
FIGS. 14(a) and 14(b) show the area S in charge of the brightness calculation unit 3.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a comparison process between the object information and the circumscribed area of the object information. As shown in FIGS. 14(a) and (b), the responsible area S
When and the circumscribed area have no common part, at least one of the following conditional expressions holds true.

X−≧ Xl+ XI ≦ xト y−≧  ’/ ++ yl  ≦  yl− Z−≧  21+ 2+≦Z濁− そこで、物体情報判定手段38では、これらの条件式が
評価されて、担当領域Sと外接領域とが共通部分を持つ
かどうかが求められる。その結果、共通部分を持つ場合
には、担当領域S内に物体01が含まれていると判定さ
れて、物体情報記憶手段35に、物体01の情報がすべ
て記憶される。共通部分を持たない場合には、記憶され
ない。
X-≧Xl+ It is determined whether or not the area has a common part. As a result, if there is a common part, it is determined that the object 01 is included in the assigned area S, and all information about the object 01 is stored in the object information storage means 35. If they do not have a common part, they are not stored.

以上の処理により、物体情報設定部2に記憶された物体
情報のうちで、担当領域S内に含まれる物体情報のみが
、輝度計算部3に設けられた物体情報記憶手段35に記
憶される。
Through the above processing, among the object information stored in the object information setting section 2, only the object information included within the assigned area S is stored in the object information storage means 35 provided in the brightness calculation section 3.

第15図は、輝度計算部3の担当領域Sの拡大処理を示
す説明図である。この担当領域Sの拡大処理は、特定の
座標軸に垂直な担当領域Sの境界面を、この特定の座標
軸に平行な方向に移動することで行われる。この特定の
座標軸は、情報入力部6から入力される情報で決定され
る。ここでは、2座標軸を特定の座標軸とした場合につ
いて説明を行うが、−膜性を損なうものではない。
FIG. 15 is an explanatory diagram showing the process of enlarging the area S in its duty by the brightness calculation unit 3. This enlargement process of the assigned area S is performed by moving the boundary surface of the assigned area S perpendicular to a specific coordinate axis in a direction parallel to this specific coordinate axis. This specific coordinate axis is determined by information input from the information input section 6. Here, a case will be explained in which two coordinate axes are specified as specific coordinate axes, but this does not impair film properties.

第15図に示すように、輝度計算部3に設けられた負荷
決定手段43は、光線情報記憶手段37に記憶された光
線Rの個数を、その輝度計算部3の負荷Fとして求める
。なお、ここでは説明の簡単のためにこのような負荷決
定方法としたが、この他にも様々な負荷の決定方法が可
能である。これ以外の方法を取った場合でも、はぼ同様
に処理を行なうことができる0例えば、負荷決定手段4
3において各輝度計算部3が実際に処理を行っている時
間と、光線Rの情報を持っている時間とを計測して、こ
れらの値から各輝度計算部3の負荷を決定しても良い。
As shown in FIG. 15, the load determination means 43 provided in the brightness calculation section 3 determines the number of light rays R stored in the light beam information storage means 37 as the load F of the brightness calculation section 3. Note that although this method of determining the load is used here for the sake of simplicity, various other methods of determining the load are possible. Even if a method other than this is used, processing can be performed in the same manner as above.For example, load determining means 4
3, the time during which each brightness calculation unit 3 actually performs processing and the time during which it has information on the ray R may be measured, and the load on each brightness calculation unit 3 may be determined from these values. .

こうして負荷決定手段43で決定された負荷Fは、相互
通信手段31を介して、輝度計算部3の2+方向に接続
された輝度計算部3(以下、これを輝度計算部3(z、
)と称す)と、2一方向に接続された輝度計算部3(以
下、これを輝度計算部3(Z−)と称す)とに伝達され
る。そして、拡大決定手段44は、輝度計算部3 (z
−)、(z、)から相互通信手段31を介して伝達され
る負荷F (z−)。
The load F thus determined by the load determining means 43 is transmitted to the brightness calculating section 3 (hereinafter referred to as the brightness calculating section 3 (z,
) and a brightness calculation unit 3 (hereinafter referred to as brightness calculation unit 3 (Z-)) connected in one direction. The enlargement determining means 44 then calculates the brightness calculation unit 3 (z
-), (z,), the load F (z-) transmitted via the mutual communication means 31.

F (Z、) (輝度計算部3(z−)の負荷をF <
z−)、輝度計算部3(z、)の負荷をF(z、)と記
す)と、負荷決定手段43で決定された負荷Fとの比較
をそれぞれ行なう、この拡大決定手段44は、負荷の比
較により担当領域Sを拡大するかどうかを次のように決
定して、その結果dF−,dF+を出力する。
F (Z,) (The load on the brightness calculation unit 3 (z-) is F <
The enlargement determining means 44 compares the load F determined by the load determining means 43 with the load F determined by the load determining means 43. Based on the comparison, it is determined whether or not to expand the assigned area S as follows, and the results dF- and dF+ are output.

F (z−) −F > T Hのとき dF−=  
IF −F (z−)> T Hのとき dF−=−1
それ以外のとき dF−−O F (Z+)  F > T Hのとき dF、=  
IF−F(Z、)>THのとき dF+=−1それ以外
のとき dF+=  O TH:予め情報入力部6を通じて設定された正のしきい
値 この結果dF−が1のときには、担当領域Sを2一方向
に拡大する。また、この結果dF−が−1のときには、
担当領域Sの拡大は行わないが、Z一方向に接続された
輝度計算部3の担当領域が拡大されることを示している
F (z-) - When F > T H dF-=
When IF −F (z−)>TH dF−=−1
Otherwise dF--O F (Z+) When F > TH dF, =
When IF-F(Z,)>TH dF+=-1 Otherwise dF+= O TH: Positive threshold value set in advance through the information input unit 6 As a result, when dF- is 1, the assigned area S 2 Expand in one direction. Also, as a result, when dF- is -1,
Although the area S in charge is not enlarged, the area in charge of the brightness calculation unit 3 connected in one direction of Z is shown to be expanded.

同様に、dF+が1のときには、担当領域SをZ+力方
向拡大する。また、この結果dF+ が−1のときには
、担当領域Sの拡大は行わないが、2+方向に接続され
た輝度計算部3の担当領域が拡大されることを示してい
る。
Similarly, when dF+ is 1, the assigned area S is expanded in the Z+ force direction. Further, when the result dF+ is -1, the area S in charge is not expanded, but the area in charge of the brightness calculation unit 3 connected in the 2+ direction is expanded.

こうして決定された担当領域Sの拡大方向dF−、dF
+を受けて、これらの値が1の場合に、領域拡大手段4
5では担当領域Sの範囲が拡大される。この領域拡大手
段45は、まず領域情報記憶手段33から、担当領域S
の2方向の範囲(z−、Z+)を読み出して記憶する。
Expansion direction dF-, dF of the area S in charge determined in this way
+, and if these values are 1, the area enlarging means 4
5, the range of the area S in charge is expanded. This area expanding means 45 first reads the area S in its charge from the area information storage means 33.
The range in two directions (z-, Z+) is read and stored.

次に、以下に示すように新たな範囲(z’ −、z’。Next, create a new range (z’ −, z’) as shown below.

)を求める。).

dF、−=1  のとき z’ −=z−−dSdF、
=1  のとき z’ + =z++cisdS=予め
情報入力部6を通じて設定 された正の拡大量 このように求められた範囲(z’ −、z’や)を、領
域情報記憶手段33に書き込んで、担当領域Sの範囲を
拡大する。
When dF, -=1, z' -=z--dSdF,
When =1, z' + =z++cisdS = positive enlargement amount set in advance through the information input section 6. The range thus obtained (z' -, z', etc.) is written in the area information storage means 33, Expand the scope of the responsible area S.

このような担当領域Sの拡大処理を行なうことにより、
担当領域Sに含まれている物体の数や通過する光線の数
を増加させることができ、輝度計算部3の計算量を増加
させることができる。同時に、隣接する輝度計算部3 
(z+)、 3 (z−)の負荷を減少させることがで
きる。従って、全体の計算量を平均化して、適切な負荷
の再配分を図ることができる。
By performing such expansion processing of the assigned area S,
The number of objects included in the assigned area S and the number of light rays passing through can be increased, and the amount of calculation by the brightness calculation unit 3 can be increased. At the same time, the adjacent brightness calculation unit 3
(z+), 3 (z-) loads can be reduced. Therefore, it is possible to average the total amount of calculations and redistribute the load appropriately.

こうして担当領域Sが拡大された場合、拡大された領域
に含まれる物体の情報を隣接する輝度計算部3から受は
取り、物体情報記録手段35に付は加えなければならな
い。
When the assigned area S is expanded in this way, information on objects included in the expanded area must be received from the adjacent brightness calculation section 3 and added to the object information recording means 35.

そのために、dF−が−1の場合、領域拡大手段45は
dF−の値を制御情報として物体情報記憶手段35に出
力する。これを受けた物体情報記憶手段35は、各物体
01の情報を、相互通信31を介して、輝度計算部3(
z−)へ転送する。
For this reason, when dF- is -1, the region enlarging means 45 outputs the value of dF- as control information to the object information storage means 35. Upon receiving this, the object information storage means 35 stores the information of each object 01 via the mutual communication 31 in the brightness calculation section 3 (
Transfer to z-).

また、dF−が1の場合には、領域拡大手段45はdF
−の値を物体情報判定手段38に出力する。これを受け
た物体情報判定手段38は、拡大された担当領域Sの範
囲を、領域情報記憶手段33から読み出す。さらに、相
互通信手段31を介して、輝度計算部3(z−)から転
送された物体OJの情報を読み出す。そして、この物体
Ojの外接領域と担当領域Sとが共通部分を持つかどう
かの判定処理を行う。この際の判定処理は、第14図で
既に示した通りの方法で行なう。この判定処理の結果、
物体Ojの外接領域と担当領域Sとが共通部分を持つ場
合には、物体Ojが担当領域Sに含まれると判断して、
この物体O4の情報を物体情報記憶手段35に記憶させ
る。
Further, when dF- is 1, the area enlarging means 45
A value of - is output to the object information determining means 38. Upon receiving this, the object information determining means 38 reads out the expanded range of the area S in its duty from the area information storage means 33. Further, via the mutual communication means 31, the information on the object OJ transferred from the brightness calculation section 3(z-) is read out. Then, a process is performed to determine whether or not the circumscribed region of this object Oj and the assigned region S have a common part. The determination process at this time is performed in the same manner as already shown in FIG. As a result of this judgment process,
If the circumscribed area of the object Oj and the assigned area S have a common part, it is determined that the object Oj is included in the assigned area S,
Information about this object O4 is stored in the object information storage means 35.

ただし、この物体Ojと同じ物体の情報が、既に物体情
報記憶手段35に記憶されている場合がある。そこで、
重複して物体OJの情報を記憶させることを避けるため
に、この物体0.の物体番号n、と、物体情報記憶手段
35に記憶された物体01の物体番号nlとを比較する
。この比較結果により、もし物体OJと同じ物体olが
記憶されていない場合に物体OJの情報を物体情報記憶
手段35に記憶させる。
However, information about the same object as this object Oj may already be stored in the object information storage means 35. Therefore,
In order to avoid storing the information of object OJ redundantly, this object 0. The object number n of the object 01 is compared with the object number nl of the object 01 stored in the object information storage means 35. Based on this comparison result, if the same object ol as the object OJ is not stored, information on the object OJ is stored in the object information storage means 35.

さらにdF+についても同様の処理を行って、物体情報
の変更を行う。
Furthermore, similar processing is performed for dF+ to change object information.

以上の処理により、担当領域Sが拡大された場合に、物
体情報記憶手段35に記憶された物体情報の追加を行な
う。
When the assigned area S is expanded through the above processing, the object information stored in the object information storage means 35 is added.

第16図(a)、(b)は、輝度計算部3間の光線Rの
情報の転送方法を示す説明図である。第15図(b)に
示す輝度計算部3a〜3dそれぞれの担当領域が第15
図(a)に示す担当領域Sa〜Sdであり、担当領域S
aは拡大されている。第16図(a)に示すように、担
当領域Sの変更により、領域の境界面の重なりが生じる
。また、第16図(b)に示すように、相互通信手段を
介した輝度計算部3間の接続は、固定されている。従っ
て、第16図(a)、(b)に示すような場合、担当領
域Saから担当領域sbに入射する光線Rの情報を、輝
度計算部3aから相互通信手段31を介して、直接に輝
度計算部3bへ転送することはできない。
FIGS. 16(a) and 16(b) are explanatory diagrams showing a method of transferring information on the light ray R between the brightness calculation units 3. The area in charge of each of the brightness calculation units 3a to 3d shown in FIG. 15(b) is the 15th area.
The responsible areas Sa to Sd shown in Figure (a) are the responsible areas S.
a is enlarged. As shown in FIG. 16(a), changing the assigned area S causes the boundary surfaces of the areas to overlap. Further, as shown in FIG. 16(b), the connection between the luminance calculation units 3 via the mutual communication means is fixed. Therefore, in the case shown in FIGS. 16(a) and 16(b), the information on the light ray R incident from the assigned area Sa to the assigned area sb is directly transmitted from the luminance calculation unit 3a via the mutual communication means 31. It cannot be transferred to the calculation section 3b.

そこで、このような光線Rの情報は、まず輝度計算部3
aから、相互通信手段31を介して、輝度計算部3Cに
転送される。この転送された光線Rの情報は、いったん
輝度計算部3Cの光線情報記憶手段34に記憶される。
Therefore, such information on the light ray R is first sent to the brightness calculation unit 3.
a, it is transferred to the brightness calculation unit 3C via the mutual communication means 31. The information on the transferred light ray R is temporarily stored in the light ray information storage means 34 of the brightness calculation section 3C.

こうして光線情報記憶手段34に記憶された光線Rの情
報は、まず光線情報判定手段37に読み出される。この
光線情報判定手段37は、光線Rの始点位置座標のZ座
標値SZと、領域情報記憶手段33から読み出した担当
領域Sの2方向の範囲(z−、Z+ )とを比較する。
The information on the ray R stored in the ray information storage means 34 in this way is first read out by the ray information determination means 37. The light ray information determining means 37 compares the Z coordinate value SZ of the starting point position coordinate of the light ray R with the two-direction range (z-, Z+) of the assigned area S read from the area information storage means 33.

もし、SZ  ≧ 2+ の場合は、相互通信手段31を介して、光線Rの情報を
、2+方向に接続された輝度計算部3dへ転送する。ま
た、 Sz   (z− の場合は、相互通信手段31を介して、光線Rの情報を
、2一方向に接続された輝度計算部3bへ転送する。
If SZ≧2+, information on the light ray R is transferred to the brightness calculation unit 3d connected in the 2+ direction via the mutual communication means 31. Further, in the case of Sz (z-), information on the light ray R is transferred to the luminance calculation unit 3b connected in one direction to the other via the mutual communication means 31.

すなわち、担当領域Sの2方向の範囲(z−。That is, the range in two directions of the area in charge (z-).

z+)のみが変更されるのであるから、光線Rの情報を
2方向に接続された輝度計算部3に転送すれば、ただし
い輝度計算部3で、光線Rの情報を処理することができ
る。
Since only z+) is changed, if the information on the light ray R is transferred to the brightness calculation section 3 connected in two directions, the information on the light ray R can be processed by the correct brightness calculation section 3.

第17図は、輝度計算部3における光線と物体との交差
判定処理による各画素の輝度計算方法を示す説明図であ
る。第17図に示すように、光線情報記憶手段34に記
憶された光線Rの情報は、まず光線情報判定手段37に
読み出される。この光線情報判定手段37における判定
処理の結果、輝度計算部3(z、、、)または輝度計算
部3(z、)へ転送されなかった光線Rの情報は、交差
判定手段39へ送られる。この交差判定手段39は、光
線Rと物体情報記憶手段35に記憶された物体との交差
判定処理を行なう。
FIG. 17 is an explanatory diagram showing a method of calculating the brightness of each pixel by the process of determining the intersection between a light ray and an object in the brightness calculation unit 3. As shown in FIG. 17, the information on the ray R stored in the ray information storage means 34 is first read out to the ray information determination means 37. As a result of the determination process in the light ray information determination means 37, information on the light ray R that has not been transferred to the brightness calculation section 3 (z, , ) or the brightness calculation section 3 (z,) is sent to the intersection determination means 39. This intersection determination means 39 performs intersection determination processing between the light ray R and the object stored in the object information storage means 35.

また、物体と交差しない光線Rについては、まず担当領
域Sの境界面と光線Rとの交点が求められる。この交点
により、光線Rが次に入射する隣接の領域S′が求めら
れ、光線Rの情報を転送すべき方向が、決定される。光
線Rの情報は、相互通信手段、31を介して決定された
方向の輝度計算部3へ転送される。
Furthermore, for the ray R that does not intersect with the object, the intersection of the ray R and the boundary surface of the assigned area S is first determined. From this point of intersection, the adjacent region S' into which the light ray R will next enter is determined, and the direction in which the information of the light ray R should be transferred is determined. The information of the light ray R is transferred via the intercommunication means, 31 to the brightness calculation unit 3 in the determined direction.

その際に、光線Rの始点位置座標は、求められた交点の
位置座標に変更される。これにより、光線Rの始点位置
座標は、次に入射すべき領域に含まれることになる。
At this time, the starting point position coordinates of the light ray R are changed to the position coordinates of the obtained intersection point. As a result, the starting point position coordinates of the light ray R will be included in the area to which the light ray R should enter next.

こうして転送された光線Rの情報は、相互通信手段31
から読み出されて、光線情報記憶手段34に記憶される
The information of the light ray R transferred in this way is transmitted to the mutual communication means 31
, and stored in the light beam information storage means 34.

さらに、光線Rが物体と交差していて、光線Rから新た
な光線R′や光線RLが発生された場合には、これらの
光線R′と光線RLの情報が、光線情報記憶手段34に
記憶される。
Furthermore, when the light ray R intersects an object and a new light ray R' or light ray RL is generated from the light ray R, information on these light rays R' and ray RL is stored in the light ray information storage means 34. be done.

このような交差判定処理については、前述の各論文およ
び第2図に示されている。
Such intersection determination processing is shown in each of the aforementioned papers and FIG. 2.

この処理により、光線Rの輝度Iが決定された場合には
、通信手段32を介して、光線Rの情報が示す画像記憶
部4の画素p(i、j)に、その輝度Iが加算される。
When the brightness I of the light ray R is determined by this process, the brightness I is added to the pixel p (i, j) of the image storage unit 4 indicated by the information about the light ray R via the communication means 32. Ru.

上述の交差判定処理によって、各輝度計算部3の光線情
報記憶手段34に記憶された光線Rの情報を総て処理し
た時点で、画像Pの合成が完了する。
The synthesis of the image P is completed when all the information on the light rays R stored in the light ray information storage means 34 of each brightness calculation section 3 has been processed by the above-described intersection determination process.

なお、ここでは2方向に隣接する輝度計算部3間でのみ
負荷の再配分処理を行うものとして説明した。もし、X
+y方向に隣接する輝度計算部3間でも負荷め再配分処
理を行う場合も、同様の処理で負荷の再配分を実行でき
る。
Note that the description has been made here assuming that the load redistribution process is performed only between the brightness calculation units 3 adjacent in two directions. If, X
When load redistribution processing is also performed between brightness calculation units 3 adjacent in the +y direction, the load redistribution can be performed using the same process.

また、各輝度計算部3の物体情報記憶手段35に全物体
の情報を記憶しておいて、担当領域内に含まれる物体の
みを選択して交差判定処理を行っても良い。こうするこ
とにより、負荷の再配分処理の際に輝度計算部3間で物
体の情報を転送する必要が無くなる。
Alternatively, information on all objects may be stored in the object information storage means 35 of each brightness calculation unit 3, and only objects included in the assigned area may be selected to perform the intersection determination process. By doing so, there is no need to transfer object information between the brightness calculation units 3 during load redistribution processing.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明の物体画像合成装置では、各輝度計算部の担当領
域の形状は直方体であり、その直方体の各面は、座標軸
に垂直である。このため、担当領域の境界面と光線との
交差判定が、非常に容易である。従って、光線が担当領
域を通過する場合に、従来と比べてはるかに少ない処理
量で、この光線の情報を転送すべき領域を決定すること
ができる。
In the object image synthesis device of the present invention, the shape of the area in charge of each brightness calculation section is a rectangular parallelepiped, and each surface of the rectangular parallelepiped is perpendicular to the coordinate axis. Therefore, it is very easy to determine the intersection between the boundary surface of the assigned area and the light beam. Therefore, when a light beam passes through the assigned area, it is possible to determine the area to which the information of this light beam should be transferred with a much smaller amount of processing than in the past.

また、担当領域の形状の変更は、特定の座標軸に垂直な
境界面をその座標軸に平行な方向に移動することで実行
される。このため、担当領域の形状が変更されても、担
当領域は直方体に保たれるので、上述の効果は損なわれ
ない。
Further, the shape of the assigned area is changed by moving a boundary surface perpendicular to a specific coordinate axis in a direction parallel to that coordinate axis. Therefore, even if the shape of the area in charge is changed, the area in charge is kept in the shape of a rectangular parallelepiped, so the above-mentioned effects are not impaired.

さらに、担当領域の形状が変更された際に、この担当領
域に含まれる物体の情報を、変更しなければならない。
Furthermore, when the shape of the assigned area is changed, information on objects included in this assigned area must be changed.

この場合でも、担当領域が直方体に保たれるので、容易
に物体の情報を変更することができる。
Even in this case, since the area in charge is kept in the form of a rectangular parallelepiped, object information can be easily changed.

このように、担当領域の形状を変更する際の処理量が少
ないので、担当領域の形状の変更による、各輝度計算部
の負荷の再配分の効果を、十分に得ることができる。
In this way, since the amount of processing required when changing the shape of the assigned area is small, it is possible to sufficiently obtain the effect of redistributing the load of each brightness calculation unit by changing the shape of the assigned area.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図(a)および(b)は本発明の一実施例の物体画
像合成装置の全体を示す全体構成ブロック図および輝度
計算部の詳細な構成を示す構成ブロック図、第2図は画
素p(i、j>の輝度Iの計算方法を示す説明図、第3
図は光線Rを発生した際に設定すべき光線Rの情報を示
す図、第4図は初期光線発生部1の動作を説明するため
の説明図、第5図は物体情報設定部2に設定される物体
の情報を示す図、第6図は物体としての球の外接領域を
示す説明図、第7図は物体情報設定部2に設定される光
源の情報を示す図、第8図は複数の輝度計算部3を3次
元配列状に結合する方法を示す説明図、第9図は物体を
定義する空間を各輝度計算部3に割り当てられる担当領
域Sに分割する方法を示す図、第10図および第11図
はそれぞれ輝度計算部3の担当領域Sを示す領域情報の
図および立体的に示す説明図、第12図は初期光線発生
部1から輝度計算部3への光線Rの情報の転送処理を示
すブロック図、第13図は輝度計算部3゛に設けられた
物体情報記憶手段35と光源情報記憶手段36に物体情
報設定部2から物体情報と光源情報とを記憶させる処理
を示すブロック図、第14図(a)および(b)は輝度
計算部3の担当領域Sと物体情報の外接領域との比較処
理を示す説明図で、それぞれ担当領域Sと外接領域とが
共通部分を持つ場合と持たない場合であり、第15図は
輝度計算部3の担当領域Sの変更処理を示すブロック図
、第16図(a>および(b)は輝度計算部3間の光線
Rの情報の転送方法を示す説明図、第17図は輝度計算
部3における光線と物体との交差判定処理による各画素
の輝度計算方法を示すブロック図である。 1・・・初期光線発生部、2・・・物体情報設定部、3
゜3a、3b、3c、3d・・・輝度計算部、4・・・
画像記憶部、5・・・接続線、6・・・情報入力部、3
1・・・相互通信手段、32・・・通信手段、33・・
・領域情報記憶手段、34・・・光線情報記憶手段、3
5・・・物体情報記憶手段、36・・・光源情報記憶手
段、37・・・光線情報判定手段、38・・・物体情報
判定手段、39・・・交差判定手段、43・・・負荷決
定手段、44・・・拡箭10図 χ−二rす              ノ箭H図 (a) (b) 給74図 ¥17図
1(a) and 1(b) are block diagrams showing the overall configuration of an object image synthesis device according to an embodiment of the present invention, and block diagrams showing the detailed configuration of the brightness calculation section; FIG. (Explanatory diagram showing the method of calculating the brightness I for i, j>, 3rd
The figure shows the information on the ray R that should be set when the ray R is generated, FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the operation of the initial ray generating section 1, and FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram showing the circumscribed area of a sphere as an object, FIG. 7 is a diagram showing information on the light source set in the object information setting section 2, and FIG. 8 is an explanatory diagram showing the circumscribed area of a sphere as an object. FIG. 9 is an explanatory diagram showing a method of combining the brightness calculation units 3 in a three-dimensional array; FIG. 11 and 11 are respectively a diagram of area information showing the area S in charge of the brightness calculation section 3 and an explanatory diagram showing it three-dimensionally, and FIG. FIG. 13, a block diagram showing the transfer process, shows the process of storing object information and light source information from the object information setting unit 2 into the object information storage means 35 and light source information storage means 36 provided in the brightness calculation unit 3. The block diagram and FIGS. 14(a) and 14(b) are explanatory diagrams showing the comparison process between the assigned area S of the brightness calculation unit 3 and the circumscribed area of the object information, and the assigned area S and the circumscribed area each have a common part. FIG. 15 is a block diagram showing the process of changing the area S in charge of the brightness calculation unit 3, and FIG. 16 (a> and (b) shows information on the ray R between the brightness calculation units 3. FIG. 17 is a block diagram showing a method of calculating the brightness of each pixel by the intersection determination process between a light ray and an object in the brightness calculation unit 3. 1. Initial light ray generation unit, 2. ...Object information setting section, 3
゜3a, 3b, 3c, 3d... Brightness calculation section, 4...
Image storage section, 5... Connection line, 6... Information input section, 3
1... Mutual communication means, 32... Communication means, 33...
-Area information storage means, 34...Light information storage means, 3
5... Object information storage means, 36... Light source information storage means, 37... Light beam information judgment means, 38... Object information judgment means, 39... Intersection judgment means, 43... Load determination Means, 44... Enlarged 10th figure χ-2rsu No 10th figure (a) (b) Supply 74th figure ¥17 figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】 光源から視点に至る光線の経路を逆向きに辿って、物体
と光線との交差判定処理を行ない、前記物体を表示すべ
き画像を構成する各画素の輝度を計算する光線追跡法に
基づく物体画像合成装置において、 前記視点から前記各画素を通る複数の光線の情報を発生
する初期光線発生部と、 前記物体の情報を設定する物体情報設定部と、それぞれ
が前記物体の定義される空間を座標軸に垂直な平面で分
割して生成される複数の領域のうちの1領域である担当
領域を通過する光線と前記担当領域に含まれる前記物体
との交差判定処理を行なうことにより前記画素の輝度を
計算する複数の輝度計算部と、 この輝度計算部で計算された輝度を前記画素として記憶
する画素記憶部とを含み、 前記輝度計算部それぞれに、前記担当領域の範囲を記憶
する領域情報記憶手段と、それぞれの負荷を決定する負
荷決定手段と、前記座標軸それぞれに平行な方向におい
て前記担当領域と隣接する前記領域を担当する前記輝度
計算部である隣接輝度計算部との相互通信を行なう相互
通信手段と、この相互通信手段を介して得られる前記隣
接輝度計算部の負荷と自身の負荷とを比較して前記隣接
輝度計算部が担当する前記領域の方向に前記担当領域を
拡大するかどうかを決定する拡大決定手段と、この拡大
決定手段の決定に基づき前記担当領域を拡大すべく前記
領域情報記憶手段に記憶された前記担当領域の範囲を拡
大する領域拡大手段とが備えられていることを特徴とす
る物体画像合成装置。
[Scope of Claims] A light ray that reversely traces the path of the light ray from the light source to the viewpoint, performs an intersection determination process between the object and the light ray, and calculates the brightness of each pixel constituting an image in which the object is to be displayed. An object image synthesis device based on a tracking method, comprising: an initial ray generation section that generates information about a plurality of rays passing through each pixel from the viewpoint; an object information setting section that sets information about the object; and an object information setting section that sets information about the object. Performing an intersection determination process between a light ray passing through a designated area, which is one of a plurality of regions generated by dividing a defined space by a plane perpendicular to a coordinate axis, and the object included in the designated area. a plurality of brightness calculation units that calculate the brightness of the pixel according to an area information storage means for storing, a load determining means for determining respective loads, and an adjacent brightness calculation unit which is the brightness calculation unit responsible for the area adjacent to the area in its duty in a direction parallel to each of the coordinate axes. A mutual communication means that performs mutual communication compares the load of the adjacent brightness calculation section obtained through this mutual communication means with its own load, and calculates the area in the direction of the area that the adjacent brightness calculation section is in charge of. expansion determining means for determining whether or not to expand the area; and area expanding means for expanding the range of the area in its duty stored in the area information storage means in order to expand the area in its duty based on the determination by the expansion determining means. An object image synthesis device comprising:
JP31183386A 1986-12-29 1986-12-29 Object image composing device Granted JPS63167987A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31183386A JPS63167987A (en) 1986-12-29 1986-12-29 Object image composing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31183386A JPS63167987A (en) 1986-12-29 1986-12-29 Object image composing device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63167987A true JPS63167987A (en) 1988-07-12
JPH0575150B2 JPH0575150B2 (en) 1993-10-19

Family

ID=18021949

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31183386A Granted JPS63167987A (en) 1986-12-29 1986-12-29 Object image composing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63167987A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011513827A (en) * 2008-02-27 2011-04-28 サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド 3D image processor and processing method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011513827A (en) * 2008-02-27 2011-04-28 サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド 3D image processor and processing method
US8692828B2 (en) 2008-02-27 2014-04-08 Samsung Electronics Co., Ltd. 3-dimensional image processor and processing method

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0575150B2 (en) 1993-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4709231A (en) Shading apparatus for displaying three dimensional objects
JP3759971B2 (en) How to shade a 3D image
JP2667835B2 (en) Computer Graphics Display
US5553208A (en) Image synthesizing system having a field buffer unit that stores texture coordinates
Bishop et al. Fast phong shading
US4590465A (en) Graphics display system using logic-enhanced pixel memory cells
US8169441B2 (en) Method and system for minimizing an amount of data needed to test data against subarea boundaries in spatially composited digital video
EP0870282A4 (en)
JPH01265374A (en) Electron image processor
JP3629243B2 (en) Image processing apparatus and method for rendering shading process using distance component in modeling
KR100693134B1 (en) Three dimensional image processing
JPS63167987A (en) Object image composing device
JP2677233B2 (en) Computer graphics display method
JPH10232953A (en) Stereoscopic image generator
JPS63167986A (en) Object image composing device
JPS62160575A (en) Object image synthesizing device
JPH011082A (en) Object image synthesis device
JPH011083A (en) Object image synthesis device
JPH0632045B2 (en) Object image synthesizer
JPS62160576A (en) Object image synthesizing device
JP2000207576A (en) Method and device for processing image and recording medium recording image processing program
JPS62271076A (en) Synthesizing device for object image
JPH0632044B2 (en) Object image synthesizer
JP3014395B2 (en) 3D image display system
JPS61265677A (en) System for calculating and processing hidden outline and hidden surface