KR100330740B1 - 화상처리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 변화가 풍부한 텍스처패턴을 첩부할 수 있도록 한다. 적은 비트수로 다수의 색을 표현할 수 있도록하는데 있다.

그 구성을 보면, 프레임 메모리(10)의 메모리영역을 스크린표시를 하기위한 묘화영역과 텍스처로 물체를 장식하기위한 텍스처영역으로 구성한다. 묘화물체를 묘화영역에 배치하고, 텍스처패턴을 텍스처영역에 배치한다. 묘화영역의 묘화물체에 텍스처영역의 텍스처패턴을 첩부하고, 텍스처패턴이 첩부된 묘화물체를 텍스처패턴으로서 텍스처영역에 재배치할 수 있다. 또, 텍스처패턴의 색정보를 특정하기위한 컬러룩업 테이블이 프레임 메모리(10)에 텍스처패턴에 대응하여 설치되는 구성으로 되어있다.

Description

화상처리방법

이 발명은 특히 컴퓨터게임을 즐기는데 이용하기에 가장 적절한 화상표시장치에 관한 것이다.

컴퓨터게임을 즐기기위한 컴퓨터는 고속처리와 뛰어난 그래픽표시능력이 요구된다. 그중에서도 3차원물체를 고속표시한다던지 텍스처등의 시각효과를 실현하고 현실감이 풍부한 정보표시를 하는것이 요구된다. 텍스처는 3차원 물체면에 다른 데에서 정의된 패턴을 첩부하는 것으로, 3차원 물체에 특유의 시각효과를 생기게하는 것이다. 물체면에 첨부하는 패턴은 종래에서는 기하학패턴이나 사진, 손으로 그린 도안등의 정지패턴이다.

종래에는 텍스처패턴이 미리 정하여져있고 텍스처패턴을 동적으로 고쳐쓰는것이 안되었다. 이 때문에 변화에 풍부한 텍스처를 물체의 면에 첩부할 수가 없다.

또, 종래에는 비트수를 제약하므로 텍스처패턴의 색수가 제한되고 다수의 색을 표현할 수 없었다.

따라서 이 발명의 목적은 변화에 풍부한 텍스처패턴을 첨부할 수 있는 화상처리방법을 제공하는데 있다.

이 발명의 다른목적은 적은 비트수로 다수의 색을 표현할 수 있는 화상처리방법을 제공하는데 있다.

이 발명은 화상메모리의 메모리영역을 스크린표시를 하기위한 묘화영역과 텍스처로 물체를 장식하기위한 텍스처영역으로 구성하고, 묘화물체를 묘화영역에 배치하고 텍스처패턴을 텍스처영역에 배치하고 묘화영역의 묘화물체에 텍스처영역의 텍스처패턴을 첩부하고 텍스처패턴이 첩부된 묘화물체를 묘화영역에 배치하는 동시에 텍스처패턴으로서 텍스처영역에 재배치하도록한 화상처리방법이다.

이 발명에서는 또한 텍스처패턴의 색정보를 특정하기위한 컬러룩업테이블 (color look up table: CLUT)이 설치된다.

이 발명에서는 텍스처패턴은 복수의 패턴을 가지며, 복수의 텍스처패턴에 대응하는 컬러룩업 테이블이 구비된다.

이 발명에서는 컬러룩업 테이블은 화상메모리의 메모리영역내에 포함된다.

프레임 메모리의 화상영역에 있는 물체를 텍스처영역으로 이동할 수 있다. 이와같이 하면 텍스처를 첩부한 물체를 다시 다음의 텍스처패턴을 형성할 수 있다.

또 복수의 CLUT테이블이 준비되어 텍스처마다에 CLUT테이블이 선택가능하게된다. 이 때문에 표현할 수 있는 색수를 많이 할 수가 있다.

(실시예)

이하, 이 발명의 일실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 제 1도는 이 발명의 일실시예를 나타내는 것이다. 제 1도에 있어서 시스템버스(1)에는 CPU(2), 주메모리(3), 화상신장기(4), CD-ROM디코더(5), 화상합성장치(6), 좌표변환장치 (7), DMA콘트롤러(8)가 접속된다.

CPU(2)로서는 예를들면 32비트의 것이 사용되는바, CPU(2)는 시스템전체의관리를 한다. 또 스크린상에 다각형(Polygon)을 묘화하는 순서를 정하는 정렬 (Sorting)처리가 CPU(2)에 의해 행하여진다.

화상신장기(4)는 예를들면 이산코사인변환(CDT; discrete cosine transform)에 의해 압축된 화상의 신장처리를 한다.

CD-ROM디코더(5)는 CD-ROM드라이버(9)에 접속되어 있고, CD-ROM드라이버(9)에 장착된 CD-ROM의 응용프로그램이나 데이터를 디코드한다. CD-ROM에는 예를들면 DCT에 의해 화상압축한 동화(動畵)데이터를 기록할 수 있다.

화상합성장치(6)는 로컬버스(11)를 통해 프레임 메모리(10)에 접속된다. 이 프레임 메모리(10)는 예를들면 2면의 프레임 메모리로 구성되어 있고, 수직주기마다 2장의 프레임 메모리를 전환하도록 하고 있다. 프레임 메모리(10)는 텍스처화상을 기억하는 텍스처영역과 묘화하는 화상을 기억하는 묘화영역을 가지고 있다. 또한 프레임 메모리(10)에는 컬러룩업 테이블이 설치된다.

화상합성장치(6)는 기울기계산 및 다각형묘화를 한다. CPU(2)로 정렬된 주메모리(3)상의 다각형데이터는 정렬된 순서로 화상합성장치(6)에 보내진다. 그리고 화상합성장치(6)의 기울기계산장치에서 기울기계산이 행하여진다. 기울기계산은 다각형묘화로 다각형의 안쪽을 매핑데이터로 묻어갈때 변형된 매핑데이터의 평면의 경사를 구하는 계산이다. 텍스처의 경우는 텍스처 데이터로 그로세이딩의 경우는 휘도치로 다각형이 묻쳐진다.

좌표변환장치(7)는 3차원 좌표변환 및 3차원에서 스크린상의 2차원으로의 변환을 한다. 좌표변환장치(7)는 시스템버스(1)를 통해 주메모리(3)에서 데이터를 얻어 이것을 좌표변환하고, 재차 시스템버스(1)를 통해 주메모리(3)상으로 전송한다.

제 2도는 다각형묘화의 흐름을 나타내는 것이다. CPU(2)에서 지령이 나오면 (스텝101), 주메모리(3)로 부터의 데이터가 시스템버스(1)를 통해 좌표변환장치(7)에 전송된다. 좌표변환장치(7)에서 3차원 좌표변환이 된다(스텝103). 그리고 이 데이터는 시스템버스(1)를 통해 주메모리(3)에 전송되어 CPU(2)로 정렬된다 (스텝104).

CPU(2)로 정렬된 데이터는 시스템버스(1)를 통해 화상합성장치(6)에 보내진다. 화상합성장치(6)에 의해 기울기계산이 되어(스텝105) 다각형이 묘화된다 (스텝106). 그리고 이 화상이 출력된다(스텝107). 또한 각 장치간의 데이터는 DMA전송된다.

상술과 같이 프레임 메모리(10)는 텍스처화상을 기억하는 텍스처영역과 묘화하는 화상을 기억하는 묘화영역을 가지고 있다. 즉, 제 3도는 프레임 메모리(10)의 메모리공간을 나타내는 것이다. 프레임 메모리(10)는 열과 행의 2차원 어드레스로 어드레스되어 있다. 이 2차원 어드레스공간중, 영역(AT1, AT2, AT3,‥‥)이 텍스처 영역으로 된다. 이들의 텍스처영역(AT1, AT2, AT3,‥‥)에는 복수종류의 텍스처 데이터를 배치할 수 있다. AD1은 묘화영역이고, 묘화하는 화면이 이 묘화영역(AD1)으로 전개된다. AC1,AC2,AC3은 컬러룩업테이블(CLUT)영역이다.

물체의 표면에 텍스처를 첩부하는 경우에는 텍스처영역(AT1, AT2, AT3,‥‥)의 텍스처 데이터가 좌표변환장치(7)에 보내져서 2차원 사상변환된다. 즉 예를들면 제 4도A에 나타내는 바와같은 텍스처 데이터는 제 4도B에 나타내는 바와같이 2차원스크린상에 매핑된다. 이와같이 사상변환된 텍스처패턴이 묘화영역(AD1)에 보내진다. 그리고 묘화영역(AD1)상의 물체의 표면상에 합성된다.

다각형으로의 매핑은 제 5도A에 나타내는 바와같은 텍스처영역(AT1, AT2, AT3)에 있는 텍스처패턴(T1, T2, T3)이 독출되고, 이것이 2차원 사상변환되어 제 5도B에 나타내는 물체(OB1)의 표면에 첩부된다. 이것에 의해 제 5도C에 나타내는 바와같이 물체(OB1)의 표면에 텍스처(T1, T2, T3)가 첩부된다. 이것이 묘화영역(AD1)에 배치된다. 묘화영역(AD1)의 화면이 화면상에 표시된다.

정지화 텍스처의 경우에는 주메모리(3)상의 텍스처패턴이 화상합성장치(6)를 통하여 프레임 메모리(10)상의 텍스처영역(AT1, AT2, AT3)에 DMA전송된다. 화상합성장치(6)는 이것을 2차원 사상변환하여 다각형에 첩부한다. 이것에 의해 물체에 정지화의 텍스처가 실현된다.

또한, 동화의 텍스처가 가능하다. 즉 동화텍스처의 경우에는 예를들면 CD-ROM으로 부터의 압축한 동화데이터는 일단, 주메모리(3)에 읽어넣어진다. 그리고, 이 압축화상데이터는 화상신장기(4)에 보내진다. 화상신장기(4)에서 화상데이터가 신장된다. 그리고 이 동화데이터가 프레임 메모리(10)상의 텍스처영역(AT1, AT2, AT3)으로 보내진다. 텍스처영역(AT1, AT2, AT3)은 프레임 메모리(10)에 설치되어있으므로 텍스처패턴자신도 프레임마다 고쳐쓰는 것이 가능하다. 이와같이 텍스처영역(AT1, AT2, AT3)에 동화를 보내면 텍스처가 동적으로 고쳐써져서 변화하고 동화의 텍스처가 실현된다.

또한 CD-ROM으로 부터의 압축한 동화데이터를 주메모리(3)에 읽어넣고, 이압축 화상데이터를 화상신장기(4)로 신장하고, 프레임 메모리(10)상의 묘화영역 (AD1)에 보내면 동화를 직접 스크린상에 묘화할 수 있다.

그리고 프레임 메모리(10)의 묘화영역(AD1)에 있는 물체를 텍스처영역(AT1, AT2, AT3)으로 이동할 수 있다. 이와같이 하면 텍스처를 첨부한 물체를 다시 다음의 텍스처패턴으로 하는 것이 가능하게 된다. 이것에 의해 상당히 변환이 풍부한 텍스처패턴을 형성할 수 있다.

예를들면 제 7도에 나타내는 바와같이 텍스처영역(AT1, AT2, AT3)에 있는 텍스처패턴(T11, T12, T13)을 물체에 첩부하고, 이것을 묘화에리어(AD1)에 전개한다. 다음에 이 묘화에리어(AD1)의 화면을 텍스처영역(AT4)으로 이동하고, 이 텍스처영역(AT4)의 텍스처패턴(T14)을 다시 물체(OB22)에 첨부한다. 이와같이 텍스처를 첩부한 물체가 다른 텍스처로 될 수 있다.

프레임 메모리(10)에 CLUT영역(AC1, AC2, AC3)이 설치되어 있다. 예를들면 제 8도에 나타내는 바와같이 텍스처패턴(T21, T22, T23,‥‥)에 대하여 영역(AC1, AC2, AC3,‥‥)에 CLUT테이블(C1, C2, C3,‥‥)이 설치된다. 각 텍스처패턴(T21, T22, T23, ‥‥)의 색이 CLUT테이블(C1, C2, C3)에서 지정된다.

텍스처패턴으로서 사용되는 화상은 예를들면 벽돌의 표면패턴과 같이 특정의 색이 집중하여 사용되는 것이 많다. 이러한 화상에서는 사용되는 색을 미리 CLUT에 등록하여 놓음으로써 화소당의 비트수가 삭감할 수 있다. 그렇지만 사용되는 색의 종류의 경향은 예를들면 벽돌의 표면패턴과 돌의 표면패턴과 같이 텍스처마다 다른것이 통상이다. 이것을 단일의 CLUT로 표현하는것은 색수의 저하에 의한 화질의 열화를 초래한다. 그래서 이 발명의 일실시예에서는 복수의 CLUT테이불(C1, C2, C3)이 준비되고, 텍스처마다에 CLUT가 선택가능하게 된다.

또한, CLUT테이블의 텍스처패턴이란, 1대 1로 대응할 필요는 없고, 하나의 CLUT 테이블을 복수의 텍스처패턴으로 공유하도록 하여도 좋다. 예를들면 텍스처의 비트수를 4비트로 하면 단일의 CLUT테이블을 사용하면, 텍스처 매핑으로 표현할 수있는 색수는 16색으로 밖에 불과하다. 그러나 이와같이 텍스처패턴마다에 CLUT 테이블을 선택할 수 있다면, 표현할 수 있는 색수는 화소가 4비트라도 48색이 된다.

이 발명에 의하면, 프레임 메모리의 묘화영역에 있는 물체를 텍스처영역으로 이동할 수 있다. 이와같이 하면 텍스처를 첩부한 물체를 다시 다음의 텍스처패턴으로 하는 것이 가능하게 된다. 이것에 의해 상당히 변화가 풍부한 텍스처패턴을 형성할 수 있다.

또, 이 발명에 의하면 복수의 CLUT테이블이 준비되고 텍스처마다에 CLUT테이블이 선택가능하게 된다. 이 때문에 표현할 수 있는 색수를 많이 할 수 있다.

제 1도는 이 발명의 일실시예의 블록도이다.

제 2도는 이 발명의 일실시예의 설명에 이용하는 플로우차트이다.

제 3도는 이 발명의 일실시예에 있어서의 메모리구성의 설명에 이용하는 약선도이다.

제 4도는 이 발명의 일실시예에 있어서의 텍스처(texture)의 설명에 이용하는 약선도이다.

제 5도는 이 발명의 일실시예에 있어서의 텍스처의 설명에 이용하는 약선도이다.

제 6도는 이 발명의 일실시예에 있어서의 텍스처의 설명에 이용하는 약선도이다.

제 7도는 이 발명의 일실시예에 있어서의 텍스처의 설명에 이용하는 약선도이다.

제 8도는 이 발명의 일실시예에 있어서의 CLUT의 설명에 이용하는약선도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명

1. 시스템버스 2. CPU

3. 주메모리 10. 프레임 메모리

Claims (5)

1. 물체의 3차원화상데이타와 동적으로 변하는 텍스처패턴데이터를 재생하기 위한 방법으로서,

   상기 물체의 3차원화상데이터와 상기 텍스처패턴데이터를 수신하는 단계와;

   상기 3차원화상데이터를 각각의 2차원화상데이터로 변환하는 단계와;

   표시하고자 하는 상기 물체의 변환된 2차원화상데이터를 화상메모리의 묘화영역에 저장하는 단계와;

   상기 화상메모리의 텍스처영역에 저장된 텍스처패턴데이터를 상기 물체의 표면에 해당하는 2차원화상데이터의 일부분에 매핑하는 단계와;

   상기 물체의 표면에 매핑된 상기 텍스처패턴데이터를 갖는 새로운 2차원화상데이터를 새로운 텍스처패턴데이터로서 상기 화상메모리의 텍스처영역에 저장하는 단계와;

   상기 물체의 표면에 매핑된 상기 텍스처패턴데이터를 갖는 새로운 2차원화상데이터를 표시하기 위한 현재의 화상프레임으로 이용하는 단계와;

   텍스처패턴데이터가 매핑된 상기 물체의 새로운 텍스처패턴데이터를 표시하고자 하는 다음 화상프레임을 위하여 묘화영역에 저장된 두 번째 물체 위에 매핑되는 새로운 텍스처패턴으로서 이용하는 단계를 포함하는 실시간 텍스처매핑방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 수신하는 단계 이전 단계로서, 동화상프레임을 포함하는 텍스처패턴데이터를 CD-ROM으로부터 재생하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 텍스처매핑방법.
3. 물체의 3차원화상데이터로부터 색상이 있는 화상을 생성하는 장치로서,

   3차원화상데이터를 저장하는 주메모리와;

   상기 3차원화상데이터에 대한 3차원좌표변환을 실행하여 상기 3차원화상데이터를 2차원화상데이터로 변환하기 위한 수단과;

   각각이 복수의 프레임에 해당하는 복수의 프레임메모리를 갖는 것으로서, 상기 프레임메모리 각각이 묘화하고자 하는 화상을 저장하기 위한 묘화영역과 색상정보를 저장하기 위한 컬러룩업영역을 포함하며, 상기 프레임메모리 각각의 상기 묘화영역과 상기 컬러룩업영역이 같은 주소공간에 배치되는 화상메모리와;

   상기 색상정보를 근거로 하여 상기 묘화영역 내의 상기 2차원화상데이터에 색상을 첩부하기 위한 상기 화상메모리에 연결되는 화상합성수단으로서, 상기 2차원화상데이터가 상기 변환하기 위한 수단에 의해 상기 3차원화상데이터로부터 변환되며, 상기 복수의 프레임 각각에 해당하는 상기 복수의 프레임메모리 내에 각각 포함된 상기 색상정보를 근거로 하여 상기 묘화영역 내의 상기 2차원화상데이터의 색상패턴이 상기 복수의 프레임 각각을 위해 재기입되는 화상합성수단과;

   상기 화상메모리로부터 읽어낸 출력신호를 표시하고자 하는 비디오신호로 변환하는 출력수단을 포함하는 화상처리장치.
4. 3항에 있어서,

   상기 프레임메모리 각각이 텍스처데이터를 저장하기 위한 텍스처데이터영역을 더 포함하며,

   상기 텍스처데이터에 해당하는 색상이 상기 컬러룩업테이블 내에 저장된 상기 색상정보에 의해 나타내지는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
5. 3차원화상데이터에 대한 3차원좌표변환을 실행하여 상기 3차원화상데이터를 2차원화상데이터로 변환하는 단계와;

   각각이 복수의 프레임에 해당하는 복수의 프레임메모리를 포함하는 화상메모리의 프레임메모리의 묘화영역 내에 상기 2차원화상데이터를 저장하는 단계와;

   상기 프레임메모리의 컬러룩업테이블영역에 상기 2차원화상데이터에 해당하는 색상정보를 저장하는 단계와;

   상기 묘화영역, 상기 컬러룩업테이블영역 및 상기 텍스처영역이 상기 화상메모리의 공통된 프레임메모리를 공유하고 있는 상기 프레임메모리의 텍스처영역에 상기 2차원화상데이터에 해당하는 텍스처데이터를 저장하는 단계와;

   상기 복수의 프레임메모리 각각이 묘화영역, 컬러룩업테이블영역, 및 텍스처영역을 포함하고 있는, 상기 색상정보와 텍스처데이터를 근거로 하여 상기 3차원좌표변환에 의해 상기 3차원화상데이터로부터 변환된 상기 2차원화상데이터에 색상 및 텍스처패턴을 첩부하여 합성된 2차원화상데이터를 형성하는 단계와;

   상기 복수의 프레임 각각에 해당하는 상기 복수의 프레임메모리 각각에 있는 상기 색상정보 및 텍스처데이터를 근거로 하여 상기 복수의 프레임메모리 각각을 위한 상기 2차원화상데이터의 상기 색상 및 텍스처패턴을 갱신하는 단계와;

   상기 합성된 2차원화상데이터를 화상신호로서 출력하는 단계를 포함하는 화상처리 방법.