JPS6386087A - 画像生成装置 - Google Patents
画像生成装置Info
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- JPS6386087A JPS6386087A JP23277186A JP23277186A JPS6386087A JP S6386087 A JPS6386087 A JP S6386087A JP 23277186 A JP23277186 A JP 23277186A JP 23277186 A JP23277186 A JP 23277186A JP S6386087 A JPS6386087 A JP S6386087A
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- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 10
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims description 3
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 claims 1
- 230000015654 memory Effects 0.000 abstract description 24
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 20
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、装置内にＭ積されている仮想的な３次元物体
の数値データから、立体的に見える画像を生成する装置
に関するものである。
の数値データから、立体的に見える画像を生成する装置
に関するものである。
従来の高精細画像生成装置では画像中の全画素の値を１
画素づつ正確に求めていたので、精細な画像を生成する
ためには時間がかかる欠点を持っていた。そこで、一部
の画素のみ輝度計算を行い。
画素づつ正確に求めていたので、精細な画像を生成する
ためには時間がかかる欠点を持っていた。そこで、一部
の画素のみ輝度計算を行い。
残りの画素については補間によって求める装置も考案さ
れている（特願昭６Ｏ−３４１４９）が１表示物体の位
置を再帰的な分割法によって求めているため。
れている（特願昭６Ｏ−３４１４９）が１表示物体の位
置を再帰的な分割法によって求めているため。
無駄な画素の輝度計算を含むばかりでなく５表示物体の
見落としによる画質劣下も生じている。
見落としによる画質劣下も生じている。
これは画面上における物体の表示位置が不明なために生
じる問題であり、集合演算で表現される表示物体の投影
図が求まれば解決される。しかしながら、従来の方法（
スキャンライン法９ Ｚバッファ法）では２次曲面体の
集合演算の取り扱いが出来ないため前記の投影図を求め
る事は不可能であった。
じる問題であり、集合演算で表現される表示物体の投影
図が求まれば解決される。しかしながら、従来の方法（
スキャンライン法９ Ｚバッファ法）では２次曲面体の
集合演算の取り扱いが出来ないため前記の投影図を求め
る事は不可能であった。
本発明は、２次曲面体の集合演算で表現される物体の投
影図を求めるために、２枚の補助画面を使用して、２次
曲面体の透視変換像を画面の走査線毎に求め、２次曲面
体の集合演算を実現して集合演算で定義される表示物体
の透視変換像を求めるようにした画像生成装置である。
影図を求めるために、２枚の補助画面を使用して、２次
曲面体の透視変換像を画面の走査線毎に求め、２次曲面
体の集合演算を実現して集合演算で定義される表示物体
の透視変換像を求めるようにした画像生成装置である。
以下１本発明の画像生成装置とこれを用いた画像生成態
様とについて説明する。
様とについて説明する。
第１図において、１は数値データから二つの立体の交点
を走査線毎に求める交点計算装置、２は数値データから
描画する始点と終点を走査線毎に求める始点・終点計算
装置、３は画像メモリ６の読み書きを行う読み出し描画
装置、４は画像メモリ７の読み書きを行う読み出し描画
装置、５は装ｒｆＬ３または装置４の読み出し書き込み
値を比較する画素値比較装置、６は積・差計算時に用い
る補助画面を格納する画像メモ九 ７は和計算時に用い
る補助画面を格納する画像メモリ、８は画像を生成する
ための数値データを格納するデータメモリ、９は任意の
集合式を積和形式に変換するデータ変換器、１０は入力
データを保有する入力データ保持器である。
を走査線毎に求める交点計算装置、２は数値データから
描画する始点と終点を走査線毎に求める始点・終点計算
装置、３は画像メモリ６の読み書きを行う読み出し描画
装置、４は画像メモリ７の読み書きを行う読み出し描画
装置、５は装ｒｆＬ３または装置４の読み出し書き込み
値を比較する画素値比較装置、６は積・差計算時に用い
る補助画面を格納する画像メモ九 ７は和計算時に用い
る補助画面を格納する画像メモリ、８は画像を生成する
ための数値データを格納するデータメモリ、９は任意の
集合式を積和形式に変換するデータ変換器、１０は入力
データを保有する入力データ保持器である。
次に第１図に示された画像生成装置を用いた画像生成態
様について説明する。説明を節単にするため、第２図（
Ａ）ないしくＥ）に示された画像の例を用いて１画像生
成過程を具体的に順を追って下記１）〜１０）で説明す
る。但し、入力データ保持器ｌＯには以下に示す集合演
算式で関係付けられている３つの２次曲面体または平面
の数値データが格納されているものとする。
様について説明する。説明を節単にするため、第２図（
Ａ）ないしくＥ）に示された画像の例を用いて１画像生
成過程を具体的に順を追って下記１）〜１０）で説明す
る。但し、入力データ保持器ｌＯには以下に示す集合演
算式で関係付けられている３つの２次曲面体または平面
の数値データが格納されているものとする。
表示物体−（物体Ａ 口 物体Ｂ） Ｕ 物体Ｃ１
）データ変換器９は、入力データ保持器ｌＯ内に集合式
で与えられた３次元物体の数値データを読み取り、積和
形式に変換してデータメモリ８に書き込む０本例では既
にデータが積和形式であるのでそのままをデータメモリ
８に書き込む。
）データ変換器９は、入力データ保持器ｌＯ内に集合式
で与えられた３次元物体の数値データを読み取り、積和
形式に変換してデータメモリ８に書き込む０本例では既
にデータが積和形式であるのでそのままをデータメモリ
８に書き込む。
２）積差項から先に計算する。初めにデータメモ＋７８
に格納された積項データから物体Ａの透視図を書き込む
が、ｉ３視画像を含む走査線のｙ方向最大値（ＹＭＡＸ
Ｏ）と最低値（ＹＭＩＮＯ）とは解析的に求める。そし
て、ＹＭＩＮＯからＹＭＡＸＯまで各々の走査線毎に、
始点・終点計算装置２はこの走査線を含む透視面の記述
式と物体Ａの表現式の透視変換した式とを連立させて始
点と終点とを決定し、読み出し描画装置３に対して、始
点から終点まで物体Ａを画素値１１で画像メモリ６へ書
き込む事を命令する。
に格納された積項データから物体Ａの透視図を書き込む
が、ｉ３視画像を含む走査線のｙ方向最大値（ＹＭＡＸ
Ｏ）と最低値（ＹＭＩＮＯ）とは解析的に求める。そし
て、ＹＭＩＮＯからＹＭＡＸＯまで各々の走査線毎に、
始点・終点計算装置２はこの走査線を含む透視面の記述
式と物体Ａの表現式の透視変換した式とを連立させて始
点と終点とを決定し、読み出し描画装置３に対して、始
点から終点まで物体Ａを画素値１１で画像メモリ６へ書
き込む事を命令する。
３）次に物体Ｂの書き込みを行う。■き込み方法は手続
き２）と基本的に同しであるので、特に物体Ａとの干渉
計算の方法について説明する。
き２）と基本的に同しであるので、特に物体Ａとの干渉
計算の方法について説明する。
今、ｙ＝Ｙｏの走査線上で表示物体Ｂの凹き込みを行う
場合、始点・終点計算装置２はこの走査線を含む透視面
の記述式と物体Ｂの表現式の透視変換した式とを連立さ
せて始点ｘＯと終点ｘ１を決定し、読み出し描画装置３
に対して。
場合、始点・終点計算装置２はこの走査線を含む透視面
の記述式と物体Ｂの表現式の透視変換した式とを連立さ
せて始点ｘＯと終点ｘ１を決定し、読み出し描画装置３
に対して。
ｘＱからｘｌまで物体Ｂを画素値１２で画像メモリ６へ
書き込む事を命令する（図Ａ）。
書き込む事を命令する（図Ａ）。
４）読み出し描画装置３は画像メモリ６にｘＱがらｘｌ
まで画素値１２を書き込むが、書き込む前に必ず同位置
の画素値を読み出し１画素値比較装置５がこの読み出し
値と現在の書き込み値とを比較する。この時、Ｘ２にお
いて積・差で関係付けられた物体（本例では物体Ａ）の
存在を認めると、読み出し描画装置３を停止させ。
まで画素値１２を書き込むが、書き込む前に必ず同位置
の画素値を読み出し１画素値比較装置５がこの読み出し
値と現在の書き込み値とを比較する。この時、Ｘ２にお
いて積・差で関係付けられた物体（本例では物体Ａ）の
存在を認めると、読み出し描画装置３を停止させ。
交点計算装置ｌに対して物体Ａの存在を通知する（図Ｂ
）。
）。
５）交点計算装置１は透視面上における物体Ａと物体Ｂ
の交点を求め、この結果を基に始点・終点計算装置２は
読み出し描画装置３に対して始点・終点・画素値の変更
命令を発する。図ＣではＸ２からｘ３までを画素値１３
でｘ３からＸ１までを画素値１４で書き込みを命じる。
の交点を求め、この結果を基に始点・終点計算装置２は
読み出し描画装置３に対して始点・終点・画素値の変更
命令を発する。図ＣではＸ２からｘ３までを画素値１３
でｘ３からＸ１までを画素値１４で書き込みを命じる。
読み出し描画装置３は変更された値に基づいて物体Ｂを
画像メモリ６に描画する（図Ｃ）。なお。
画像メモリ６に描画する（図Ｃ）。なお。
この区間に更に積または差で関係付けられた他の物体が
存在する場合は１手続き４）を繰り返す。
存在する場合は１手続き４）を繰り返す。
６）３）から５）までの操作を物体Ｂについて求めた走
査線上の最大値（ＹＭＡＸＩ）から最小値（ＹＭＩＮＩ
）の全ての走査線に対して実行する（図Ｄ）。
査線上の最大値（ＹＭＡＸＩ）から最小値（ＹＭＩＮＩ
）の全ての走査線に対して実行する（図Ｄ）。
７）物体Ｃの透視変換像を画像メモリ７に手続き２）と
同じ方法で書き込む０次に描画装置３が画像メモリ６上
に描画された物体Ａと物体Ｂの積の部分（図りでは画素
値１３と１４の領域）を１走査線毎に読み出す、また、
これに同期して１画像メモリ７の同位置の画素値を読み
出し描画装置４が読み出し９両読み出し値を画素値比較
装置５が比較する。この時、転送先に和で関係付けられ
た物体（本例では物体Ｃ）の存在を認めると、読み出し
描画装置３及び４を停止させ、交点計算装置１に対して
物体Ｃの存在を通知する。存在しない場合は読み出し描
画袋π３の読み出した画素値を読み出し描画装置４が画
像メモリ７に書き込む。
同じ方法で書き込む０次に描画装置３が画像メモリ６上
に描画された物体Ａと物体Ｂの積の部分（図りでは画素
値１３と１４の領域）を１走査線毎に読み出す、また、
これに同期して１画像メモリ７の同位置の画素値を読み
出し描画装置４が読み出し９両読み出し値を画素値比較
装置５が比較する。この時、転送先に和で関係付けられ
た物体（本例では物体Ｃ）の存在を認めると、読み出し
描画装置３及び４を停止させ、交点計算装置１に対して
物体Ｃの存在を通知する。存在しない場合は読み出し描
画袋π３の読み出した画素値を読み出し描画装置４が画
像メモリ７に書き込む。
８）交点計算装置１は透視面上における物体ＡまたはＢ
と物体Ｃの交点を求め、この結果を基に始点・終点計算
袋π２は読み出し描画装置４に対して始点・終点・画素
値の変更命令を発する。
と物体Ｃの交点を求め、この結果を基に始点・終点計算
袋π２は読み出し描画装置４に対して始点・終点・画素
値の変更命令を発する。
読み出し描画装置４は変更された値に基づいて物体Ａ−
８を画像メモリ７に描画する。なお。
８を画像メモリ７に描画する。なお。
この区間に更に和で関係付けられた他の物体が存在する
場合は２手続き７）を操り返す。
場合は２手続き７）を操り返す。
９）７）から８）までの操作をｙ＝ＹＭＩＮ２からｙ−
ＹＭＡＸ２の全ての走査線に対して実行する（図Ｅ）。
ＹＭＡＸ２の全ての走査線に対して実行する（図Ｅ）。
１０）積項が複数ある場合は２画像メモリ６を初期化し
た後で、残りの積項−つ一つに対して２）から９）まで
の操作を適用する。
た後で、残りの積項−つ一つに対して２）から９）まで
の操作を適用する。
本態様の場合、２枚の補助メモリを使用して２次曲面体
の集合演算式で定義された表示物体を直接描画する事を
最も主要な特徴とする。従来の技術とは以下の点で異な
る。
の集合演算式で定義された表示物体を直接描画する事を
最も主要な特徴とする。従来の技術とは以下の点で異な
る。
まず、スキャンライン法は平面しか取り扱うことが出来
ない点で本態様にくらべて明らかに劣る。
ない点で本態様にくらべて明らかに劣る。
次にＺバッファ法は２次曲面体を取り扱えるが。
１画素毎に奥行きを求めなければならないため２次曲面
体の描画は時間がかかり、集合演算も積・差の実現は極
めて難しい、一方２本態様においては２つの表示物体間
の交差判定は１走査線毎に１回で良く、集合演算も和・
差・積の全てを統一された手法で取り扱える点で優れて
いる。
体の描画は時間がかかり、集合演算も積・差の実現は極
めて難しい、一方２本態様においては２つの表示物体間
の交差判定は１走査線毎に１回で良く、集合演算も和・
差・積の全てを統一された手法で取り扱える点で優れて
いる。
本発明の装置は、必要な２枚の補助画面を主記憶とは別
に持ち、２つの読み出し描画装置と画素値比較装置によ
って両補助画面が結合されている事を最も主要な特徴と
する０、従来の技術１例えば汎用プロセッサ上で行う方
式と比較して以下の点で異なる。
に持ち、２つの読み出し描画装置と画素値比較装置によ
って両補助画面が結合されている事を最も主要な特徴と
する０、従来の技術１例えば汎用プロセッサ上で行う方
式と比較して以下の点で異なる。
本発明の場合、２枚の補助画面間で高速のデータ転送・
比較を必要とするが、これを汎用のＣＰＵで実現すると
オーバーヘッドが大変大きくなる。
比較を必要とするが、これを汎用のＣＰＵで実現すると
オーバーヘッドが大変大きくなる。
また、前記のように単なる転送ではなく、転送先のデー
タを予め読み取り、集合演算の対象となるか否かの判定
後、否の場合のみデータ転送を行う等の複雑な処理を必
要とするために、ＤＭＡでこれを行う事は不可能である
。しかし１本発明によればこのような問題は起こらない
、更に本発明によれば始点・終点計算について始点・終
点計算装置２が行い、描画について読み出し描画装置３
または４が独立に行うため、前記手続きの３）５）と４
）との間、あるいは７）と８）との間は並列に実行され
、更に処理が高速化される。
タを予め読み取り、集合演算の対象となるか否かの判定
後、否の場合のみデータ転送を行う等の複雑な処理を必
要とするために、ＤＭＡでこれを行う事は不可能である
。しかし１本発明によればこのような問題は起こらない
、更に本発明によれば始点・終点計算について始点・終
点計算装置２が行い、描画について読み出し描画装置３
または４が独立に行うため、前記手続きの３）５）と４
）との間、あるいは７）と８）との間は並列に実行され
、更に処理が高速化される。
以上説明した如く１本発明によれば２表示物体の透視変
換像を求めることができる。このために。
換像を求めることができる。このために。
３次元物体の透視画像を求め、その画像にシェーディン
グを施す事が可能となるが、この画像生成法の効果はき
わめて大きい。即ち１例えば本発明による態様と一部の
画素のみ輝度計算を行い、残りの画素は補間に依って求
める光線追跡法とを組合わせた場合２表示物体の境界線
が既知であるため物体の境界に隣接する画素を選択して
効果的に種度計算を行い、併用しない場合と比べて大幅
に種度計算を適用する画素数を削減し処理を高速化する
事が出来る。また、補助画面を走査する事によって補間
の際に生じる小さな物体の見落としも防止できるため１
画質も更に向上する。また、スキャンライン法と同じシ
ェーディングを用いるならば、従来のスキャンライン法
のように曲面を平面のバッチで近似的に表現する事なく
直接描画でき１立体の集合演算で表現されるＣ３Ｇモデ
ルを直接取り扱う事が可能となる。
グを施す事が可能となるが、この画像生成法の効果はき
わめて大きい。即ち１例えば本発明による態様と一部の
画素のみ輝度計算を行い、残りの画素は補間に依って求
める光線追跡法とを組合わせた場合２表示物体の境界線
が既知であるため物体の境界に隣接する画素を選択して
効果的に種度計算を行い、併用しない場合と比べて大幅
に種度計算を適用する画素数を削減し処理を高速化する
事が出来る。また、補助画面を走査する事によって補間
の際に生じる小さな物体の見落としも防止できるため１
画質も更に向上する。また、スキャンライン法と同じシ
ェーディングを用いるならば、従来のスキャンライン法
のように曲面を平面のバッチで近似的に表現する事なく
直接描画でき１立体の集合演算で表現されるＣ３Ｇモデ
ルを直接取り扱う事が可能となる。
第１図は本発明の装置の１実施例の構成図、第２図は第
１図図示の装置による本発明の画像生成り様についての
説明図である。 １は交点計算装置、２は始点・終点計算装置。 ３．４は読み出し描画装置、５は画素値比較装置。 ６．７は画像メモリ、８はデータメモリ、９はデ一り変
換器、１０は入力データ保持器を表す。 特許出願人 日本電信電話株式会社 代理人 弁理士 森 １） 寛○ ■
（
１図図示の装置による本発明の画像生成り様についての
説明図である。 １は交点計算装置、２は始点・終点計算装置。 ３．４は読み出し描画装置、５は画素値比較装置。 ６．７は画像メモリ、８はデータメモリ、９はデ一り変
換器、１０は入力データ保持器を表す。 特許出願人 日本電信電話株式会社 代理人 弁理士 森 １） 寛○ ■
（
Claims (1)
- 仮想的な３次元物体のデータに基づいて２次元表示画像
を生成する装置において、表示物体の集合演算式を積和
形式に変形する手段と、画面の１走査線と視点とで作ら
れる透視面と表示物体群とで交わって出来る曲線群の解
析的な交点計算により表示物体間の境界点を求める手段
と、２枚の補助画面を格納する手段とを有し、積または
差で関係付けられた計算項については表示物体の透視画
像を前記交点計算を適用しながら補助画面１に書き込み
、和で関係付けられた計算項については補助画面１から
補助画面２に前記交点計算を適用しながら書き写す事に
より、集合演算で定義された表示物体の透視画像を生成
するようにしたことを特徴とする画像生成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23277186A JP2637959B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 画像生成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23277186A JP2637959B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 画像生成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6386087A true JPS6386087A (ja) | 1988-04-16 |
| JP2637959B2 JP2637959B2 (ja) | 1997-08-06 |
Family
ID=16944483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23277186A Expired - Fee Related JP2637959B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 画像生成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2637959B2 (ja) |
-
1986
- 1986-09-30 JP JP23277186A patent/JP2637959B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2637959B2 (ja) | 1997-08-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |