KR0171156B1 - 3차원 영상데이타 연산처리방법 및 장치 - Google Patents

3차원 영상데이타 연산처리방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 3 차원 영상데이타 연산처리 방법에 관한 것으로, 외부로부터의 작업요구신호(물체 및 연산)가 인가되면, 메모리로부터 인가된 물체에 대한 3 차원 영상데이타를 인출하고, 각 연산부 내의 OLT저장부를 체크하여 외부로부터 인가된 물체에 대한 테이블이 저장되어 있고, 아이들상태인 연산부가 외부로부터 인가된 연산에 상응하는 연산코드를 저장부로부터 인출하여 메모리로 부터의 3 차원 영상데이타를 연산처리한다. 그 다음, 연산처리된 3 차원 영상데이타를 랜더링한 다음 아날로그신호로 변환시킨 다음 CRT로 디스플레리하므로써, 연산부 간에 연산처리를 제어할 수 있으므로, 연산처리능률을 상승시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

3 차원 영상데이타 연산처리 방법
제1도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3 차원 영상 데이터 연산처리 장치의 개략적인 블록 구성도.
제2도는 제1도의 연산부의 상세한 블록구성도.
제3도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 3 차원 영상데이타를 연산처리하는 동작과정을 설명하기 위한 플로우챠트.
제4도는 종래의 통상적인 3 차원 영상데이타를 병렬로 연산처리하는 병렬연산 처리장치의 개략적인 블록구성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
50 : 메모리 90 : 프로세서부
92 : 제 1 프로세서 94 : 제 2 프로세서
96 : 제 N 프로세서 100 : 링네트워크
105 : 연산제어부 110 : 제 1 연산부
112 : 제 1 프로세싱부 114 : 제 1 메모리
115 : 제 1 연산코드 저장부 116 : 제 1 OLT 저장부
120 : 제 2 연산부 122 : 제 2 프로세싱부
124 : 제 2 메모리 125 : 제 2 연산코드 저장부
126 : 제 2 OLT저장부 130 : 랜더제어부
132 : 제 1 랜더부 134 : 제 2 랜더부
150 : VRAM 200 : DA 변환부
본 발명은 3 차원 영상데이타 연산처리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 3 차원 영상데이타 연산처리를 제어할 수 있도록 한 3 차원 영상데이타 연산처리 방법에 관한 것이다.
최근 영상신호처리를 위한 하드웨어가 급속히 발전되어 입체 영상신호의 실시간 처리가 가능하고, 분자구조 모델링, 사진측량법, 모의 비행장치, CAD, 다차원 데이터의 시각화 및 가상현상 시스템, 입체게임 등 다양한 분야에서 이용되고 있으며, 본 발명은 실질적으로 상기한 가상현실 시스템 또는 입체게임 등에 이용되는 3차원 영상데이타 연산처리를 관련된다.
제4도는 3 차원 영상데이타를 연산처리하는 종래의 병렬연산 처리장치의 개략적인 블록구성도로서, 메모리(50), 프로세서부(90), VRAM(150) 및 DA변환부(200)로 구성된다.
제4도에 있어서, 메모리(50)는 연산처리하고자 하는 3 차원 영상 데이터를 저장하고, 프로세서부(90)는 복수개의 프로세서, 예를 들면 제 1 프로세서(92), 제 2 프로세서(94) 및 제 N 프로세서(96)로 구성되며, 메모리(50)에 저장되어 있는 3 차원 영상데이타를 순차적으로 병렬연산 처리한다.
그리고, VRAM(150)은 프로세서부(90)에서 연산처리된 3 차원 영상데이타를 음극선과(CATHOD RAY TUBE ; 이하 CRT 라 약칭함)에 제공하기 위해 임시로 저장하고, DA변환부(200)는 VRAM(150)에 저장되어 있는 3 차원 영상데이타를 아날로그 신호로 변환한 다음 CRT 에 인가한다.
이와 같이 구성된 종래의 3 차원 영상데이타 병렬연산 처리장치의 동작과정에 대하여 상세하게 설명한다.
먼저, 메모리(50)에 저장되어 있는 3 차원 영상데이타는 순차적으로 인출되어 프로세서부(90) 내의 제 1 프로세서(92), 제 2 프로세서(94) 및 제 N 프로세서(96)로 순차적으로 제공되고, 각 프로세서(92, 94, 96)는 영상데이타들을 병렬로 연산처리한 후에 VRAM(150)에 임시 저장한다.
그 다음, VRAM(150)에 임시 저장된 3 차원 영상데이타는 DA변환부(200)를 통해 아날로그신호로 변환된 다음 CRT에 디스플레이된다.
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 3차원 영상데이타 병렬연산 처리장치는 3차원 영상데이타를 병렬로 처리하지만, 3 차원 영상데이타의 변화가 거의 없는데도 모든 3차원 영상데이타를 순차적으로 메모리로부터 인출하여 순차적으로 연산처리하므로, 하나의 프로세서에서 연산처리된 연산과정을 다른 프로세서에서 초기부터 다시 연산하므로써, 프로세서를 활용하는데 비효율적인 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 종래기술의 문제점에 착안하여 안출한 것으로, 3 차원 영상 데이터의 연산처리를 행하는 연산부 간의 연산처리를 제어하므로써 연산처리능률을 상승시킬 수 있는지를 3 차원 영상 데이터를 연산처리 방법을 제공하는데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 3 차원 영상데이타를 복수개의 연산부를 통해 연산처리한 다음 디스플레이장치를 통해 디스플레이하는 3 차원 영상데이타를 처리방법에 있어서, 외부로부터의 물체 및 연산이 인가되면 인가된 물체에 상응하는 3 차원 영상데이타를 메모리로부터 인출하고, 복수개의 연산부 중에 외부로부터 인가된 물체에 대한 테이블이 저장하고 있는 것이 있는가를 검사하는 제 1 단계; 제 1 단계에서 외부로부터 인가된 물체에 대한 테이블이 저장되어 있으면, 해당 연산부가 아이들상태인가를 검사하는 제 2 단계; 제 2 단계에서 외부로부터 인가된 물체에 대한 테이블이 저장된 연산부가 아이들상태이면 외부로부터 인가된 연산에 상응하는 연산코드를 이용하여 3 차원 영상데이타를 연산처리하여 아날로그신호로 변환시킨 다음 디스플레이장치를 통해 디스플레이하는 제 3 단계; 제 2 단계에서 외부로부터 인가된 물체에 대한 테이블이 저장된 연산부가 아이들상태가 아니면 각 단계를 반복수행하는 제 4 단계; 제 4 단계에서 복수개의 연산부 모두 아이들상태가 아니거나 외부로부터 인가된 물체에 대한 테이블이 저장되어 있지 않으면 연산처리를 대기하는 제 5 단계를 포함한다.
본 발명의 기타 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
제1도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3 차원 영상데이타 연산처리장치의 개략적인 블록 구성도이다. 동도면을 참조하면 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 3 차원 영상데이타 연산처리 장치는 메모리(50), 링네트워크(100), 연산제어부(105), 제 1 연산부(110), 제 2 연산부(120), 랜더제어부(130), 제 1 랜더부(132), 제 2 랜더부(134), VRAM(150) 및 DA변환부(200)로 구성된다.
한편, 본 발명에 따른 3 차원 영상데이타 연산처리 장치의 구성부재 중에 메모리(50), VRAM(150) 및 DA변환부(200)는, 종래의 3 차원 영상데이타 병렬연산 처리장치의 구성부재와 실질적으로 동일한 동작을 하므로, 중복된 기재를 피하기 이해 설명을 생략하였다.
따라서, 그 구조면에서 볼 때, 본 발명에 따른 3 차원 영상데이타 연산처리 장치가 종래의 3 차원 영상데이타 병렬연산 처리장치와 다른 점은 링네트워크(100), 연산제어부(105), 제 1 연산부(110), 제 2 연산부(120), 랜더제어부(130), 제 1 랜더부(132) 및 제 2 랜더부(134)를 구성한 것으로서, 이하에서는 이들 구성부재의 동작설명에 대하여 주로 설명한다.
제1도에 있어서, 링네트워크(100)는 외부로부터의 작업요구신호(연산처리하고자 하는 물체 및 연산)가 인가되면, 메모리(50)에 저장되어 있는 3 차원 영상데이타 중에 인가된 물체에 상응하는 3 차원 영상 데이터를 인출하기 위한 제어신호와, 메모리(50)로부터 인출된 3 차원 영상데이타를 인가된 연산에 상응하여 연산처리하기 위한 제어신호, 그리고 연산처리된 3 차원 영상데이타를 랜더링(RANDERING)하기 위한 제어신호를 발생하고, 연산제어부(105)는 링네트워크(100)로부터 연산을 위한 제어신호에 의거하여 제 1 연산부(110)와 제 2 연산부(120)의 연산처리를 제어하기 위한 연산제어신호를 발생시킨다.
여기에서, 랜더링은 물체(OBJECT)에 대한 3차원 영상데이타의 색깔과 음영을 생성하는 것을 말한다.
한편, 제2도는 제 1 연산부(110)와 제 2 연산부(120)의 상세도로서, 각 연산부(110,1200는 각각 독립된 프로세싱부(112,122)와 메모리(114,124)로 구성되고, 제 1 연산부(110)와 제 2 연산부(120)의 구성부재는 실질적으로 동일하므로, 중복기재를 피하기 위해 제 1 연산부(110) 내의 제 1 프로세싱부(112)와 제 1 메묄(114)의 동작과정에 대하여만 이하에서 설명한다.
제2도에 있어서, 제 1 메모리(114)는 연산코드 저장부(115)와 OLT(OBJECT LOOK-UP TABLE)저장부(116)로 구성되며, 연산코드 저장부(115)는 이전에 연산처리된 연산코드를 저장하며, OLT저장부(116)는 이전에 연산처리된 물체에 대한 테이블을 저장한다.
그리고, 제 1 프로세싱부(105)는 연산제어부(105)로부터의 연산제어신호에 의거하여 외부로부터 인가된 물체에 대한 테이블에 제 1 메모리(114) 내의 OLT(OBJECT LOOK-UP TABLE)저장부(116)에 저장되어 있는가를 체크하여, OLT저장부(116)에 저장되어 있는 경우 외부로부터 인가된 연산에 상응하는 연산코드, 예를들면 회전, 변환, 더하기 등을 연산코드 저장부(115)로부터 인출하여 메모리(50)로부터의 3 차원 영상데이타를 연산처리한다.
제1도에 있어서, 랜더제어부(130)는 링네트워크(100)로부터 랜더링을 위한 제어신호에 의거하여 제 1 랜더부(132)와 제 2 랜더부(134)를 체크하고, 아이들링(IDLE) 상태인 랜더부에서 랜더링하기 위한 랜더제어신호를 발생하며, 제 1 랜더부(132)와 제 2 랜더부(134)는 랜더제어부(130)로부터의 랜더제어신호에 의거하여 각 연산부(110,120)에서 연산처리된 3 차원 영상데이타를 랜더링한다.
상기한 바와 같은 구성부재로 이루어진 본 발명에 따른 3 차원 영상데이타 연산처리 장치의 동작과정에 대하여 제1도와 제2도, 제3도를 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
먼저, 외부로부터 작업요구신호(연산처리하고자 하는 물체 및 연산)가 인가되면(단계 302), 링네트워크(100)는 외부로부터 인가된 물체에 상응하는 3 차원 영상데이타를 메모리(50)로부터 인출하기 위한 제어신호를 발생하고, 링네트워크(100)로부터의 인출 제어신호에 의거하여 메모리(50)에 저장되어 있는 물체에 상응하는 3 차원 영상데이타가 인출된다.
그 다음, 링네트워크(100)는 외부로부터 인가된 연산에 상응하여 메모리(50)로부터 인출된 3 차원 영상데이타를 연산하기 위한 제어신호를 발생하고, 링네트워크(100)로부터의 연산을 위한 제어신호에 의거하여 연산제어부(105)는 제 1 연산부(110)와 제 2 연산부(120)의 연산처리를 제어하기 위한 연산제어신호를 발생시킨다
이 후에, 연산제어부(105)로부터의 연산제어신호에 의거하여 외부로부터 인가된 물체 및 연산이 각 연산부(110,120)내의 각 메모리(114, 124)에 저장되어 있는가가 체크되는데 (단계 304), 이하에서는 제 1 연산부(110)와 제 2 연산부(120)의 체크과정에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.
먼저, 제 1 프로세싱부(112)는 외부로부터 인가된 물체에 상응하는 테이블이 제 1 메모리(114) 내의 OLT저장부(115)에 저장되어 있는가를 체크하여(단계 306), OLT저장부(115)에 저장되어 있지 않으면, 제 2 프로세싱부(122)는 외부로부터 인가된 물체에 대한 테이블이 제 2 연산부(120) 내의 제 2 메모리(124)에 저장되어 있는가를 체크한다(단계 310).
한편, 단계(306)에서의 체크결과, 외부로부터 인가된 물체에 대한 테이블이 제 1 메모리(114) 내의 OLT저장부(115)에 저장되어 있으며, 제 1 프로세싱부(112)는 제 1 연산부(110)가 아이들(IDLE) 상태인가를 체크하여(단계 308), 제 1 연산부(110)가 아이들상태가 아니면 단계(310)를 수행한다.
다음에 단계(310)에서의 체크결과, 외부로부터 인가된 물체에 대한 테이블이 제 2 연산부(120) 내의 제 2 메모리(124)에도 저장되어 있지 않으며, 연산제어부(105)의 제어신호에 의거하여 링네트워크(100) 내의 대기리스트에 외부로부터 인가된 물체 및 연산이 저장되고(단계 316), 단계(310)에서의 체크결과, 외부로부터 인가된 물체에 대한 테이블이 제 2 연산부(120)내의 제 2 메모리(1240)에 저장되어 있으면, 제 2 연산부(120)가 아이들상태인가를 체크하여(단계 314), 아이들상태가 아니면 단계(316)를 수행한다.
한편, 단계(316)에서의 대기리스트에 물체 및 연산이 저장되어 있는 중에, 연산제어부(105)는 제 1 연산부(110)와 제 2 연산부(120)로부터 연산요구신호가 입력되는가를 체크하여(단계 318), 연산요구신호가 입력되면 링네트워크(100) 내의 대기리스트에 저장되어 있는 물체 및 연산을 인출하여 연산요구신호를 출력한 연산부로 전송한다(단계 320).
이때, 연산제어부(105)는 연산요구신호를 출력하지 않은 연산부로 링네트워크(100) 내의 대기리스트에 저장되어 있던 물체 및 연산을 연산요구신호를 출력한 연산부로 전송했다는 것을 알리고(단계 322), 링네트워크(100) 내의 대기리스트에 저장된 물체 및 연산을 삭제한다(324).
다른 한편, 단계(308)에서의 체크결과, 제 1 연산부(110)가 아이들상태이면 제 1 프로세싱부(112)는 제 1 메모리(114)내의 연산코드 저장부(115)로부터 외부로부터 인가된 연산에 상응하는 연산코드를 인출하여(단계 326), 메모리(50)로부터의 3 차원 영상데이타를 연산처리하고(단계 328), 연산처리된 3 차원 영상데이타를 연산제어부(105)를 통해 링네터워크(100)로 전송한다(단계 330).
그 다음, 링네트워크(100)는 연산처리된 3 차원 영상데이타를 랜더링하기 위한 제어신호를 발생하고, 링네트워크(100)로부터의 랜더링을 위한 제어신호에 기초한 랜더제어부(130)의 랜더제어신호에 의거하여 제 1 랜더부(132) 또는 제 2 랜더부(134)에서 3 차원 영상데이타가 랜더링된 다음 VRAM(150)에 저장되며(단계 332), DA변환부(200)에서 VRAM(150)에 저장되어 있는 랜더링된 3차원 영상데이타가 아날로그신호로 변환된 다음 CRT로 디스플레이 된다(단계 334).
또 다른 한편, 단계(314)에서 제 2 연산부(120)가 아이들상태이면, 제 2 프로세싱부(122)는 제 2 메모리(124) 내의 연산코드 저장부(125)로부터 외부로부터 인가된 연산에 상응하는 연산코드를 인출하여(단계 326), 메모리(50)로부터의 3 차원 영상데이타를 연산처리하고(단계 328), 연산처리된 3 차원 영상데이타를 연산제어부(105)를 통해 링네트워크(100)로 전송한다(단계 330).
그 다음, 링네트워크(100)는 연산처리된 3 차원 영상데이타를 랜더링하기 위한 제어신호를 발생하고, 링네트워크(100)로부터의 랜더를 위한 제어신호에 기초한 랜더제어부(130)의 랜더제어신호에 의거하여 제 1 랜더부(132) 또는 제 2 랜더부(134)에서 3차원 영상데이타가 랜더링된 다음 VRAM(150)에 저장되며(단계 332), DA변환부(200)에서 VRAM(150)에 저장된 랜더링된 3 차원 영상데이타가 아날로그 신호로 변환된 다음 CRT 로 디스플레이된다(단계 334).
상술한 바와 같이, 외부로부터의 작업요구신호(물체 및 연산)가 인가되면, 메모리(50)로부터 인가된 물체에 대한 3 차원 영상데이타를 인출하고, 각 연산부(110,120) 내의 OLT저장부(116,126)를 체크하여 외부로부터 인가된 물체에 대한 테이블이 저장되어 있고, 아이들상태인 연산부가 외부로부터 인가된 연산에 상응하는 연산코드를 연산코드 저장부로부터 인출하여 메모리(50)로부터의 3 차원 영상데이타를 연산처리한다. 그 다음, 연산처리된 3차원 영상데이타를 랜더링한 다음 아날로그신호로 변환한 다음 CRT 로 디스플레이한다.
따라서, 본 발명을 이용하면, 연산부 간에 연산처리를 제어할 수 있으므로, 연산처리능률을 상승시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 3 차원 영상데이타를 복수개의 연산부를 통해 연산처리한 다음 디스플레이장치를 통해 디스플레이하는 3 차원 영상데이타 처리방법에 있어서, 외부로부터의 물체 및 연산이 인가되면 상기 인가된 물체에 상응하는 3 차원 영상데이타를 메모리로부터 인출하고, 상기 복수개의 연산부 중에 상기 외부로부터 인가된 물체에 대한 테이블이 저장하고 있는 것이 있는가를 검사하는 제 1 단계; 상기 제 1 단계에서 상기 외부로부터 인가된 물체에 대한 테이블이 저장되어 있으면, 해당 연산부가 아이들상태인가를 검사하는 제 2 단계; 상기 제 2 단계에서 상기 외부로부터 인가된 물체에 대한 테이블이 저장된 연산부가 아이들상태이면 상기 외부로부텅 인가된 연산에 상응하는 연산코드를 이용하여 제 3 차원 영상테이타를 연산처리하여 아날로그신호로 변환시킨 다음 상기 디스플레이장치를 통해 디스플레이하는 제 3 단계; 상기 제 2 단계에서 상기 외부로부터 인가된 물체에 대한 테이블이 저장된 연산부가 아이들상태가 아니면 상기 각 단계를 반복수행하는 제 4 단계; 상기 제 4 단계에서 상기 복수개의 연산부 모두 아이들상태가 아니거나 상기 외부로부터 인가된 물체에 대한 테이블이 저장되어 있지 않으면 연산처리를 대기하는 제 5 단계를 포함하는 3차원 영상데이타 연산처리 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제 5 단계는, 상기 연산처리 대기 중에 상기 복수개의 연산부로부터 연산요구신호가 입력되는가를 체크하는 제 6 단계와, 상기 제 1 단계에서 상기 복수개의 연산부로부터 연산요구신호가 입력되면, 상기 연산요구신호가 출력된 연산부가 상기 대기중인 물체 및 연산에 대해 연산처리하고, 상기 복수개의 연산부 중에 나머지 연산부로 이를 알리는 제 7 단계를 더 포함하는 3차원 영상데이타 연산처리 방법.
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