KR100419052B1 - 투시투영계산장치및투시투영계산방법 - Google Patents

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KR100419052B1
KR100419052B1 KR1019960051810A KR19960051810A KR100419052B1 KR 100419052 B1 KR100419052 B1 KR 100419052B1 KR 1019960051810 A KR1019960051810 A KR 1019960051810A KR 19960051810 A KR19960051810 A KR 19960051810A KR 100419052 B1 KR100419052 B1 KR 100419052B1
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야스히로 나카츠카
쥰 사토
다카시 소네
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가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼
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Abstract

화상처리장치의 도형발생방식에 관한 것으로서, 제산회수의 증가를 회피하면서 투시투영보정을 면마다 정확하게 고속으로 처리할 수 있는 투시투영 계산장치를 제공하기 위해, 보간의 대상으로 되는 여러개의 기하학적 파라미터에 대해서 공통으로 사용할 수 있는 3차원공간에서 정의되는 3각형의 면구배를 의미하는 계수를 계산하는 적어도 1개의 면구배요소 계수 계산부, 면구배요소 계수 계산부에서 얻어진 면구배요소 계수에 따라서 보간계수를 계산하는 적어도 1개의 보간계수 계산부 및 보간계수 계산부에서 얻어진 보간계수를 사용해서 정확한 투시투영보정을 실행하는 적어도 1개의 보정부를 구비하는 구성으로 하였다.
이러한 구성에 의해, 제산회수의 증가를 회피하면서 투시투영보정을 면마다 정확하게 고속으로 처리할 수 있는 투시투영 계산장치가 얻어진다는 효과가 있다.

Description

투시투영 계산장치 및 투시투영 계산방법
본 발명은 화상처리장치의 도형발생방식에 관한 것으로서, 특히 투시투영이 실시된 3차원 도형에 대한 기하학적 파라미터를 보정하는 투시투영 계산장치 및 투시투영 계산방법에 관한 것이다.
투시투영된 도형, 예를 들면 투시투영된 3각형에 음영을 넣는 경우에는 일반적으로 투시투영후 3각형의 정점좌표를 사용해서 스팬마다 선형보간을 실행하고, 투시투영후 3각형의 내부의 각 점에 대해서 음영을 넣는데에 필요하고 또한 충분한 기하학적 파라미터를 근사적으로 구한다.
또, 투시투영에 의한 임장감(臨場感)을 손실시키지 않기 위한 방법으로서는 투시투영후 3각형의 각 정점좌표를 사용해서 스팬마다 2차 보간을 실행하고, 투시투영후 3각형의 내부의 각 점에 대해서 음영을 넣는데에 필요하고 또한 충분한 기하학적 파라미터를 근사적으로 구한다.
또, 예를 들면 일본국 특허공개 공보 평성3-198172호는 스팬마다의 보간을 하지 않고 3차원공간에서의 평면도형상에서 음영을 넣는데에 필요하고 또한 충분한 기하학적 파라미터를 연산해서 구하는 방법을 기재하고 있지만, 보간에 사용하는 보간계수의 구체적인 산출방법에 대해서는 기개되어 있지 않다.
면마다 보간을 실행하는 방법으로서 Juan Pineda : A Parallel Algorithm for Polygon Rasterization, Computer Graphics, Volume 22, Number 4, August 1988, pp. 17-20이 알려져 있다. 그러나, 투시투영후의 도형에 대한 처리에 관해서는 언급되어 있지 않다.
상기 종래기술에서는 스팬마다 보간을 실행하므로, 보간에 필요한 보간계수를 산출할 때, 제산을 포함한 연산을 스팬마다 실행할 필요가 있었다. 이에 부가해서 동일 스팬상의 보간이라도 보간의 대상으로 되는 기하학적 파라미터가 다른 경우에는 제산을 포함한 연산인 보간계수계산을 파라미터마다 실행할 필요가 있었다.
또, 상기 종래기술에 있어서의 투시투영의 효과는 정확하지 않고 근사였다.
본 발명의 목적은 음영을 넣을 때에 필요한 제산회수를 줄이고 면마다의 정확한 투시투영보정을 고속으로 실행할 수 있는 투시투영 계산장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 음영을 넣을 때에 필요한 제산회수를 줄이고 면마다의 정확한 투시투영보정을 고속으로 실행할 수 있는 투시투영 계산방법을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 투시투영 계산장치의 1실시예를 채용한 화상처리시스템의 구성의 1예를 도시한 블럭도,
도 2는 투시투영 보정계산부의 구성의 1예를 도시한 블럭도,
도 3은 투시투영 보정계산부의 구성요소인 면구배요소 계수 계산부의 구성의 1예를 도시한 블럭도,
도 4는 보간계수 계산부의 1구성요소인 깊이좌표 보간계수 계산부의 구성의 1예를 도시한 블럭도,
도 5는 보간계수 계산부의 1구성 요소인 텍스쳐좌표 보간계수 계산부의 구성의 1예를 도시한 블럭도,
도 6은 보정부의 1구성요소인 깊이좌표 보정부의 구성의 1예를 도시한 블럭도,
도 7은 보정부의 1구성요소이고 텍스쳐좌표 보정부의 s성분인 텍스쳐좌표 s성분 보정부의 구성의 1예를 도시한 블럭도,
도 8은 도 2의 투시투영 보정계산부의 구성을 확장한 1예를 도시한 블럭도,
도 9는 화소 어드레스 계산부와 보정부와 함께 도형발생부를 구성하고 있는 휘도계산부의 구성의 1예를 도시한 블럭도,
도 10은 표시부에 표시된 3각형을 도시한 도면,
도 11은 기하학적 파라미터와 표시대상 3각형의 관계를 도시한 도면,
도 12는 3종류의 좌표계와 vrc1110c/rsc1180c/pdc1170c의 상호관계를 도시한 도면,
도 13은 보정부내에서 처리되는 보간계산식의 대표적인 것으로서 깊이좌표 및 텍스쳐좌표의 s성분에 관한 보간계산식을 도시한 도면,
도 14는 휘도계산부에서 처리되는 휘도계산식을 도시한 도면,
도 15는 표시하고자 하는 3각형의 시점으로부터의 깊이와 그 역수의 관계를 z값 및 1/z값을 파라미터로 하는 그래프로 도시한 도면,
도 16은 몇개의 1/z값에 대한 z값을 도시한 도면,
도 17은 z값을 심도버퍼에 저장한 경우와 1/z값을 심도버퍼에 저장한 경우의 관계를 도시한 도면.
※ 부호의 설명 ※
1000 도형정점 정보입력부
1100 pdc상부 도형(3각형)
1110 vrc좌표
1110c 시점좌표계
1111 제1 정점 vrc좌표
1112 제2 정점 vrc좌표
1113 제3 정점 vrc좌표
1120 덱스쳐좌표
1121 제1 정점 텍스쳐좌표
1122 제2 정점 텍스쳐좌표
1123 제3 정점 텍스쳐좌표
1130 법선벡터
1140 광원방향벡터
1150 광원반사벡터
1160 광원강도 감쇠율
1170 pdc좌표
1170c 물리 디바이스 좌표계
1171 제1 정점 pdc좌표
1172 제2 정점 pdc좌표
1173 제3 정점 pdc좌표
1180 rzc좌표
1180c recZ좌표계
1180z rzc좌표 z성분
1190 시점방향벡터
11A0 광원벡터
11B0 정규모델좌표
2000 화상처리장치
2100 투시투영 보정계산부
2200 도형발생부
2300 CPU(중앙처리장치)
2310 면 구배요소 계수계산부
2310(a) 정점좌표 행렬구성기
2310(b) 역행렬계산기
2310(1) 면구배요소 계수
2320 보간계수 계산부
2321 깊이좌표 보간계수 계산부
2321(a) 시점과 앞클립면의 거리에서 구성되는 행렬구성기
2321(b) 부호변환행렬
2321(c) 부호변환전 깊이좌표 보간계수 계산용 승산기
2321(d) 부호변환용 승산기
2321(1) 깊이좌표 보간계수
2322 텍스쳐좌표 보간계수 계산부
2322(a) 텍스쳐좌표 행렬구성기
2322(b) 텍스쳐좌표 보간계수 계산용 승산기
2322(1) 텍스쳐 좌표 보간계수
2322(1)s 텍스쳐좌표 보간계수의 s성분
2326 광원강도 감쇠율 보간계수 계산부
2327 정규모델좌표 보간계수 계산부
2400 화소어드레스 계산부
2500 그래픽스 프로세서
2510 휘도계산부
2510(a) 텍스쳐색 취득부
2510(b) 광원에 의한 감쇠없음환경/확산/경면성분 휘도계산부
2510(c) 스폿각 감쇠율 계산기
2510(d) 광원입사각 조도계산기
2510(e) 경면반사 감쇠율 계산기
2510(f) 환경성분 휘도계산용 승산기
2510(g) 확산성분 휘도계산용 승산기
2510(h) 경면성분 휘도계산용 승산기
2510(i) 자연계 환경성분과 방사성분의 휘도계산기
2510(j) 전광원분의 환경성분 계산기
2510(k) 전광원분의 확산성분 계산기
2510(l) 전광원분의 경면성분 계산기
2510(m) 자연계환경성분, 방사성분과 환경성분의 휘도계산용 가산기
2510(n) 확산성분과 경면성분의 휘도계산용 가산기
2510(o) 휘도합성용 가산기
2510(1) 화소의 휘도
2520 보정부
2520(1) 보정후 깊이좌표
2520(2) 보정후 텍스쳐좌표
2520(2)s 보정후 텍스쳐좌표의 s성분
2520(6) 보정후 광원강도 감쇠율
2520(7) 광원벡터
2520(8) 보정후 정규모델좌표
2521 깊이좌표 보정부
2521(a) 깊이좌표 보간계산식 x성분 계산용 승산기
2521(b) 깊이좌표 보간계산식 y성분 계산용 승산기
2521(c) 깊이좌표 보간계산식의 x성분과 콘스턴트성분의 계산용 가산기
2521(d) 보정후 깊이좌표 계산용 가산기
2521(e) 깊이좌표 보간계산식
2522 텍스쳐좌표 보정부
2522s 텍스쳐좌표 s성분 보정부
2522s(a) 투시투영전 x좌표 계산용 승산기
2522s(b) 텍스쳐좌표 s성분 보간계산식 x성분 계산용 승산기
2522s(c) 투시투영전 y좌표 계산용 승산기
2522s(d) 텍스쳐좌표 s성분 보간계산식 z성분 계산용 승산기
2522s(e) 텍스쳐좌표 s성분 보간계산식 y성분 계산용 승산기
2522s(f) 텍스쳐좌표 s성분 보간계산식 x성분과 z성분 계산용 가산기
2522s(g) 보정후 텍스쳐좌표 s성분 계산용 가산기
2522s(h) 텍스쳐좌표 s성분 보간계산식
2526 광원강도 감쇠율 보정부
2527 정규모델좌표 보정부
2530 심도비교부
2600 표시제어부
3000 메모리모듈
3100 프레임버퍼
3200 심도버퍼
3210 z값과 1/z값의 그래프
3220 z값수직선
3230 1/z값수직선
3240 z값과 1/z값의 대응표
3250 z값 저장 심도버퍼
3260 1/z값 저장 심도버퍼
4000 표시부
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해 3차원공간에서 정의되는 3각형을 2차원공간에 투시투영해서 2차원공간에서의 3각형에 음영을 넣는 화상처리장치에 있어서, 3차원공간에서 정의되는 3각형의 면구배요소를 의미하는 계수를 계산하는 적어도 1개의 면구배요소 계수계산부, 면구배요소 계수 계산부에서 계산된 면구배요소 계수에 따라서 보간계수를 계산하는 적어도 1개의 보간계수 계산부 및 보간계수를 사용해서 투시투영보정을 실행하는 적어도 1개의 보정부를 구비한 투시투영 계산장치를 제안하는 것이다.
모든 보간대상 파라미터에 대해서 면구배요소 계수를 공통으로 사용한다.
면구배요소 계수로서는 3차원공간에서 정의되는 3각형의 정점좌표로 이루어지는 행렬의 역행렬을 사용할 수 있다.
어떠한 투시투영 계산장치에 있어서도 면구배요소 계수 또는 보간계수 또는 보간계수로 이루어지는 보간계산식을 3차원공간에서 정의되는 3각형내 또는 투시투영된 2차원공간에서의 3각형내에서 공통으로 사용하도록 한다.
보간계산식을 승산 또는 가산만으로 이루어지도록 할 수 있다.
또, 기하학적 파라미터를 3차원공간에서 보간을 하는 것도 가능하다.
보간계산식은 깊이에 관한 항을 포함할 수도 있고 보다 구체적으로는 기하학적 파라미터로서 깊이좌표의 역수값을 사용한다.
보간계산식이 평면상에서 선형성을 유지하면서 기하학적 파라미터를 보간하도록 해도 좋다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해 적어도 1개의 표시부, 표시부에 표시하는 화상을 기억하는 적어도 1개의 프레임버퍼 및 프레임버퍼상에 화상을 구성하는 도형을 발생하는 적어도 1개의 도형발생부를 갖고, 도형을 구성하는 각 화소에 대해서 투시투영보정을 실행하는 화상처리장치에 있어서, 투시투영계산에 필요하고 또한 충분한 계수를 도형발생부로의 인터페이스로 하는 투시투영 계산장치를 제안하는 것이다.
본 발명은 또 상기 목적을 달성하기 위해 표시하고자 하는 면의 시점으로부터의 깊이를 저장하고 음면소거를 실행하는 심도버퍼를 구비하고, 3차원공간에서 정의되는 3각형을 2차원공간에 투시투영해서 2차원공간에서의 3각형에 음영을 넣는화상처리장치에 있어서, 심도버퍼가 시점으로부터의 거리에 대응해서 비선형 값을 저장하는 버퍼인 투시투영 계산장치를 제안하는 것이다.
심도버퍼는 깊이값 대신에 시점에 가까울수록 높은 해상도로 되는 비선형 값을 저장하는 버퍼이다. 심도버퍼는 더욱 구체적으로는 깊이값 대신에 깊이값의 역수를 저장하는 심도버퍼로 한다.
본 발명은 상기 다른 목적을 달성하기 위해 3차원공간에서 정의되는 3각형을 2차원공간에 투시투영해서 2차원공간에서의 3각형에 음영을 넣는 화상처리방법에 있어서, 3차원공간에서 정의되는 3각형의 면구배요소를 의미하는 계수를 계산하고, 면구배요소 계수에 따라서 보간계수를 계산하고, 보간계수를 사용해서 투시투영보정을 실행하는 투시투영 계산방법을 제안하는 것이다.
모든 보간대상 파라미터에 대해서 면구배요소 계수를 공통으로 사용한다.
면구배요소 계수로서는 3차원공간에서 정의되는 3각형의 정점좌표로 이루어지는 행렬의 역행렬을 사용할 수 있다.
어떠한 투시투영 계산장치에 있어서도 면구배요소 계수 또는 보간계수 또는 보간계수로 이루어지는 보간계산식을 3차원공간에서 정의되는 3각형내 또는 투시투영된 2차원공간에서의 3각형내에서 공통으로 사용하도록 한다.
보간계산식을 승산 또는 가산만으로 이루어지도록 할 수 있다.
또, 기하학적 파라미터를 3차원공간에서 보간하는 것도 가능하다.
보간계산식은 깊이에 관한 항을 포함할 수도 있고 보다 구체적으로는 기하학적 파라미터로서 깊이좌표의 역수값을 사용한다.
보간계산식이 평면상에서 선형성을 유지하면서 기하학적 파라미터를 보간하도록 해도 좋다.
본 발명은 또 상기 목적을 달성하기 위해 표시하고자 하는 면의 시점으로부터의 깊이를 저장하고 음면소거를 실행하는 심도버퍼를 사용하고 3차원공간에서 정의되는 3각형을 2차원공간에 투시투영해서 2차원공간에서의 3각형에 음영을 넣는 화상처리방법에 있어서, 심도버퍼가 시점으로부터의 거리에 대응해서 비선형 값을 저장하는 버퍼인 투시투영 계산방법을 제안하는 것이다.
심도버퍼는 깊이값 대신에 시점에 가까울수록 높은 해상도로 되는 비선형 값을 저장하는 버퍼이다. 심도버퍼는 더욱 구체적으로는 깊이값 대신에 깊이값의 역수를 저장하는 심포버퍼로 한다.
본 발명에 있어서는 음영을 넣을 때에 필요한 여러개의 기하학적 파라미터에 대해서 공통으로 사용할 수 있는 3차원공간에 있어서의 면구배요소 계수를 채용해서 제산회수를 줄이고, 투시투영후 도형의 음영넣기에 필요한 여러개의 기하학적 파라미터를 3차원공간에서 면마다 보간하므로, 정확한 투시투영보정을 고속으로 실행할 수 있다.
다음에, 도 1∼도 17을 참조해서 본 발명에 의한 투시투영 계산장치 및 투시투영 계산방법의 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 투시투영 계산장치의 1실시예를 채용한 화상처리시스템의 구성의 1예를 도시한 블럭도이다. 이 시스템은 도형정점정보 입력부(1000), 화상처리장치(2000), 메모리모듈(3000) 및 표시부(4000)으로 이루어진다. 화상처리장치(2000)은 투시투영 보정계산부(2100)과 도형발생부(2200)을 포함한다. 메모리모듈(3000)은 프레임버퍼(3100)과 심도버퍼(3200)으로 이루어진다.
도 2는 투시투영 보정계산부(2100)의 구성의 1예를 도시한 블럭도이다. 투시투영 보정계산부(2100)은 투시투영의 보정처리를 실행하는 부분으로서, 면구배요소 계수 계산부(2310), 보간계수 계산부(2320), 화소어드레스 계산부(2400) 및 보정부(2520)으로 이루어진다.
보간계수 계산부(2320)은 깊이좌표 보간계수 계산부(2321)과 텍스쳐좌표 보간계수 계산부(2322)를 포함하고, 보정부(2520)은 깊이좌표 보정부(2521)과 텍스쳐좌표 보정부(2522)를 포함한다.
도 3은 투시투영 보정계산부(2100)의 구성요소인 면구배요소 계수 계산부(2310)의 구성의 1예를 도시한 블럭도이다. 면구배요소 계수 계산부(2310)은 도형정점 정보 입력부(1000)에서 도형정점정보를 얻는다. 정점좌표 행렬 구성기(2310(a))는 도형정점정보 즉 3차원공간에서 정의되는 3각형의 정점좌표(v0정점좌표(1111), v1정점좌표(1112), v2정점좌표(1113))에 따라서 매트릭스를 구성한다. 역행렬계산기(2310(b))는 그 매트릭스에 따라서 역행렬 즉 면구배요소 계수(2310(1))을 계산한다.
도 4는 보간계수 계산부(2320)의 1구성요소인 깊이좌표 보간계수 계산부(2321)의 구성의 1예를 도시한 블럭도이다. 깊이좌표 행렬구성기(2321(a))는 시점 -앞면클립면간 거리로 이루어지는 매트릭스를 구성한다. 승산기(2321(c))는 면구배요소 계산부(2310)에서 계산된 면구배요소 계수(2310(1))과 깊이좌표 행렬구성기(2321(a))로 구성된 시점-앞면클립면간 거리로 이루어지는 매트릭스를 승산한다. 승산기(2321(d))는 그 결과와 부호변환행렬(2321(b))를 승산하고, 깊이좌표 보간계수(2321(1))을 산출한다. 여기서, 부호변환행렬(2321(b))는 시점좌표계(1110c)에서 recZ좌표계(1180c)로의 변환을 의미한다.
도 5는 보간계수 계산부(2320)의 1구성요소인 텍스쳐좌표 보간계수 계산부(2322)의 구성의 1예를 도시한 블럭도이다. 텍스쳐좌표 보간계수 계산부(2322)는 도형정점정보 입력부(1000)에서 도형정점정보를 얻는다. 텍스쳐좌표 행렬 구성기(2322(a))는 도형정점정보 즉 3차원공간에서 정의되는 3각형의 정점텍스쳐좌표(v0정점 택스쳐좌표(1121), v1정점 텍스쳐좌표(1122), v2정점 텍스쳐좌표(1123))에 따라서 매트릭스를 구성한다. 승산기(2322(b))는 그 매트릭스와 면구배요소 계산부(2310)에서 계산된 면구배요소 계수(2310(1))를 승산하고, 텍스쳐좌표 보간계수(2322(1))을 산출한다. 텍스쳐좌표 보간계수(2322(1))은 텍스쳐좌표 s성분 보간계수와 텍스쳐좌표 t성분 보간계수로 이루어진다.
도 6은 보정부(2520)의 1구성요소인 깊이좌표 보정부(2521)의 구성의 1예를 도시한 블럭도이다. 승산기(2521(a))는 깊이좌표 보간계수(2321(1))의 x성분과 화소어드레스 계산부(2400)에 의해 발생된 어드레스의 x성분을 승산한다. 가산기(2521(c))는 그 결과와 깊이좌표 보간계수(2321(1))의 콘스턴트성분을 가산한다. 한편, 승산기 (2521(b))는 깊이좌표 보간계수(2321(1))의 y성분과 화소어드레스 계산부(2400)에 의해 발생된 어드레스의 y성분을 승산한다. 마지막으로, 가산기(2521(d))는 가산기(2521(c))의 출력과 승산기(2521(b))의 출력을 가산하고, 보정후 깊이좌표(2520(1))을 산출한다.
도 7은 보정부(2520)의 1구성요소이고 텍스쳐좌표 보정부(2522)의 s성분인 텍스쳐좌표 s성분 보정부(2522s)의 구성의 1예를 도시한 블럭도이다. 텍스쳐좌표 s성분 보정부(2522s)의 승산기(2522s(a))는 화소어드레스 계산부(2400)에 의해 발생된 어드레스의 x성분과 보정후 깊이좌표(2520(1))에서 계산되는 값-near/recZ를 승산한다. 승산기(2522s(b))는 그 결과와 텍스쳐좌표 s성분 보간계수(2322(1)s)의 x성분을 승산한다. 승산기 (2522s(c))는 화소어드레스 계산부(2400)에 의해 발생된 어드레스의 y성분과 보정후 깊이좌표(2520(1))에서 계산되는 값-near/recZ를 승산한다. 승산기(2522s(e))는 그 결과와 텍스쳐좌표 s성분 보간계수(2322(1)s)의 y성분을 승산한다. 또, 승산기(2522s(d))는 텍스쳐좌표 s성분 보간계수(2322(1)s)의 z성분과 보정후 깊이좌표(2520(1))에서 계산되는 값-near/recZ를 승산한다. 가산기 (2522s(f))는 그 결과와 승산기 (2522s(b))의 출력을 가산한다. 마지막으로, 가산기(2522s(g))는 그 결과와 (2522s(e))의 출력을 가산하고 보정후 텍스쳐좌표 s성분(2520(2)s)를 산출한다.
도 8은 도 2의 투시투영 보정계산부(2100)의 구성을 확장한 1예를 도시한 블럭도이다. 즉, 깊이좌표 및 정점 텍스쳐좌표 이외에 정점광원강도 등의 3차원공간에서 정의된 평면상에서 선형성이 유지되는 기하학적 파라미터를 취급하도록 확장한 투시투영 보정계산부(2100)의 1예이다. 3차원공간에서 정의된 평면상에서 선형성이 유지되는 기하학적 파라미터이면 깊이좌표 및 정점 텍스쳐좌표와 마찬가지의 처리에 의해 투시투영 보정이 가능하게 된다.
여기에서는 휘도계산에 필요한 광원강도 감쇠율을 동일한 구성에서 투시투영 보정을 실행한다. 또, 법선벡터(1130), 광원방향벡터(1140), 시점방향벡터(1190), 광원반사벡터(1150)에 관해서는 3차원공간에서의 평면상에서 선형성을 유지하는 공간에 있어서 투시투영 보정을 실행한다. 그 공간을 (u, v, w)공간이라 하고, 좌표계를 정규화모델 좌표계라 한다.
도 8에 있어서의 정점좌표 및 정점텍스쳐좌표의 처리수순은 도 2의 처리수순과 동일하다. 또, 확장된 기하학적 파라미터인 광원강도 감쇠율 및 정점정규모델좌표는 도 2의 정점텍스쳐좌표와 마찬가지로 처리한다.
또, 설명하면, 도 8에서는 휘도계산에 필요한 법선, 깊이좌표, 정점텍스쳐좌표, 광원, 시점 등의 기하학적 파라미터에 대해서도 2와 마찬가지의 구성으로 투시투영보정을 실행한다. 구체적으로는 광원과 도형내 각점의 위치관계에 의해 결정하는 광원강도감쇠율(1160), 면의 방향을 나타내는 법선벡터(1130), 광원의 방향을 나타내는 광원방향백터(1140), 시점의 방향을 나타내는 시점방향벡터(1190), 광원의 반사방향을 나타내는 광원반사벡터(1150)이다. 법선벡터(1130), 광원방향벡터 (1140), 시점방향벡터(1190), 광원반사벡터(1150)에 관해서는 3차원공간에서의 평면상에서 선형성을 유지하는 공간에 있어서 투시투영보정을 실행한다. 그 공간을 (u, v, w)공간이라 하고, 좌표계를 정규화모델 좌표계라 한다. 즉, 실제의 투시투영보정은 그들 벡터를 선형으로 보간할 수 있는 정규화모델좌표계에서의 값(u, v, w)으로 변환한 것을 사용한다. 예를 들면, 3차원공간에서 정의된 3각형 정점의 정규화모델좌표계에서의 좌표값은 정점정규모델좌표라 불린다.
도 9는 화소어드레스 계산부와 보정부(2520)과 함께 도형발생부(2200)을 구성하고 있는 휘도계산부(2510)의 구성의 1예를 도시한 블럭도이다. 텍스쳐색 취득부(2510(a))는 보정후 텍스쳐좌표(2520(2))에 따라서 텍스쳐의 색인 C=(R, G, B)를 취득한다. 광원에 의한 감쇠없음환경/확산/경면성분 휘도계산부(2510(b))는 그 텍스쳐색과 보정후 광원강도 감쇠율에 따라서 광원에 의한 감쇠없음환경/확산/경면성분의 휘도를 구한다. 스폿각 감쇠율 계산기(2510(c))는 보정후 정규모델좌표에 따라서 역방향의 광원벡터(11A0)과 광원방향벡터(1140)의 내적(-Ldir · Li)의 Lconc승을 구한다. 광원입사각 조도계산기(2510(d))는 법선벡터(1130)과 광원방향벡터 (1140)의 내적(L ·N)을 구한다.
경면반사 감쇠율 계산기(2510(e))는 시점방향벡터(1190)과 광원반사벡터 (1150)의 내적(V ·R)의 Sconc승을 산출한다. 여기서, Lconc라고 하는 것은 스폿광원강도지수이고, Sconc라고 하는 것은 경면반사지수이다. 다음에, 승산기(2510(f))는 광원에 의한 감쇠없음환경/확산/경면성분휘도계산부(2510(b))의 출력과 스폿각 감쇠율 계산기(2510(c))의 출력을 승산한다. 승산기(2510(g))는 그 결과와 광원입사각 조도계산기(2510(d))의 출력을 승산한다. 승산기(2510(h))는 승산기(2510(f))의 출력과 경면반사 감쇠율 계산기(2510(e))의 출력을 승산한다.
이상의 일련의 처리를 광원수만큼 실행한다. 전체 광원분의 환경성분 계산기(2510(j)), 전체 광원분의 확산성분 계산기(2510(k)), 전체 광원분의 경면성분 계산기(2510(ℓ))은 각각을 광원수만큼 가산한다.
마지막으로, 휘도합성용 가산기(2510(o))는 자연계 환경성분과 방사성분의휘도계산기(2510(i))의 출력, 전체 광원분의 환경성분 계산기(2510(j))의 출력, 전체 광원분의 확산성분 계산기(2510(k))의 출력 및 전체 광원분의 경면성분 계산기(2510(ℓ))의 출력을 가산해서 화소휘도(2510(1))을 산출한다.
도 10~ 도 17을 참조해서 이와 같은 구성의 투시투영 계산장치의 동작을 설명한다.
도 10은 표시부(4000)에 표시된 3각형(1100)을 도시한 도면이다.
이것은 3차원공간에서 정의되는 3각형이 2차원공간에 투시투영된 3각형이다. 그 아래의 도표는 표시부(4000)에 표시된 3각형(1100)의 정점에 있어서의 pdc좌표(1170), rzc좌표(1180), vrc좌표(1110), 텍스쳐좌표(1120), 광원강도 감쇠율(1160), 정규모델좌표(11B0)을 나타내고 있다.
여기서, pdc좌표(1170)은 표시부(4000)에 표시된 3각형의 좌표이고, rzc좌표 (1180)은 투시투영후의 좌표이고, vrc좌표(1110)은 투시투영전의 좌표이고, 텍스쳐 좌표(1120)은 상기 3각형에 맵핑되는 텍스쳐화상과의 대응을 나타낸 좌표이고, 광원강도 감쇠율(1160)은 광원과 도형내 각 점과의 위치관계에 의해 결정되는 스칼라값이고, 정규모델좌표(11B0)은 법선벡터(1130), 광원방향벡터(1140), 시점방향벡터 (1190), 광원반사벡터(1150)이 3차원공간에서의 평면상에서 선형성을 유지하는 공간인 정규모델좌표계에 있어서의 좌표값이다.
또한, pdc(1170c)는 "Physical Device Coordinates"(물리 디바이스 좌표계), rzc(1180c)는 "recZ Coordinates"(recZ좌표계), vrc(1110c)는 "View Reference Coordinates"(시점좌표계)의 약호이다. 단, recZ(1180z)는 vrc상에서 깊이좌표의역수와 비례관계에 있다.
도 11은 이들의 기하학적 파라미터와 표시대상 3각형의 관계를 도시한 도면이다. vrc(1110c)상의 3각형내의 임의의 점(xv, yv, zv)(1110)에는 투시투영을 위한 보정이 필요한 기하학적 파라미터로서 깊이좌표(1180z), 텍스쳐좌표(1120), 광원강도 감쇠율(1160), 정규모델좌표(11B0)이 여러개 존재한다. vrc(1110c)상의 3각형내의 임의의 점(xv, yv, zv)(1110)은 투시투영에 의해 투영면상에 맵핑되고, rzc(1180c)상의 점(xr, yr, zr)(1180)으로 된다. 맵핑된 rzc(1180c)상의 점은 표시부(4000)에 있어서의 pdc(1170c)상의 점(x, y, z)(1170)으로 된다.
도 12는 상기 3종류의 좌표계와 vrc(1110c)/rzc(1180c)/pdc(1170c)의 상호관계를 도시한 도면이다. vrc(1110c)는 시점이 원점에 있다. 표시하고자 하는 도형모델은 이 좌표계에 있어서 정의된다. rzc(1180c)는 vrc(1110c)에 대해서 인간의 시각시스템과 유사한 시각효과를 창출하는 투시투영을 실시한 후의 좌표계이다. rzc(1180c)상에 묘화된 도형은 pdc(1170c)로 변환되어 표시부(4000)에 표시된다.
도 13은 보정부(2520)내에서 처리되는 보간계산식의 대표적인 것으로서, 깊이좌표(2521(e)) 및 텍스쳐좌표의 s성분(2522s)(h)에 관한 보간계산식을 도시한 도면이다. 보간후의 rzc(1180c)에 있어서의 깊이좌표recZ(2520(1))는
로 구해진다. 여기서, (xr, yr)은 보간대상점의 rzc좌표(1180)이고, (recZx, recZy, recZc)는 보간계수 계산부(2320)에서 구해진 깊이좌표 보간계수(2321(1))이다.
텍스쳐좌표(1120)은 (s, t)라는 두가지의 성분을 갖는다. 그 하나의 성분인 s성분의 보간후의 좌표 s2520(2)s는
로 구해진다. 여기서, (xr, yr)은 보간대상점의 rzc좌표(1180)이고, (Sx, Sy, Sc)는 보간계수 계산부(2320)에서 구한 텍스쳐좌표 s성분 보간계수(2322(1)s)이고, zv는 보간대상점의 깊이좌표vrc(1110)이고, 보간후의 rzc(1180c)에 있어서의 깊이좌표recZ(2520(1))에서 구할 수 있다. 본 실시예에 있어서의 계산식은 zv=-near/recZ이다. 단, near은 vrc(1110c)에 있어서의 시점과 앞클립면의 거리이다. 여기서, 보간대상점의 rzc좌표(1180)은 pdc좌표(1170)에서 선형인 관계식에서 산출할 수 있다. 또한, 다른 여러개의 기하학적 파라미터에 관한 보간계산식은 상기 텍스쳐좌표(1120)의 s성분의 경우와 마찬가지로 구할 수 있다.
도 14는 휘도계산부(2510)에서 처리되는 휘도계산식을 도시한 도면이다. 화소의 각 색성분C는 자연계에 존재하는 환경광에 의해 조사되는 도형의 색Ca, 도형 그 자체가 발하는 방사광의 색Ce, 광원에 의해 조사되는 도형의 환경반사광 성분색Cai, 광원에 의해 조사되는 도형의 확산반사광 성분색Cdi, 광원에 의해 조사되는 도형의 경면반사광 성분색Csi의 함으로 표시 된다. 즉,
로 구해진다. 여기서, C는 (R, G, B)의 3성분으로 이루어지고, i는 광원번호를 나타낸다. Cai, Cdi, Csi는 다음과 같이 구할 수 있다.
단, (-Ldiri ·Li), (N, Li), (V ·Ri)는 내적이다. 여기서, (Ka, Kd, Ks)는 재질의 반사계수, (La, Ld, Ls)는 광원의 색, Ctel은 텍스쳐색, Latt는 광원강도감쇠율(1160), Ldir은 광원벡터(11A0), L은 광원방향벡터(1140), N은 법선벡터 (1130), V는 시점방향벡터(1190), R은 광원반사벡터(1150), Lconc는 스폿광원강도지수, Sconc는 경면반사지수이다.
도 15는 표시하고자 하는 3각형의 시점으로부터의 깊이와 그 역수의 관계를 z값 및 1/z값을 파라미터로 하는 그래프(3210)으로 도시한 도면이다. 이 그래프의 횡축은 깊이인 z값을 나타내고, 종축은 그 역수의 1/z값을 나타내고 있다.
도 16은 몇개의 1/z값에 대한 z값을 도시한 도면이다. z값과 1/z값의 대응표(3240)은 1/z값(0.1~1.0)을 등간격으로 나타낸 경우의 z값을 도시하고 있다. z값수직선(數直線)(3220) 및 1/z값수직선(3230)은 z값 및 1/z값 대응표(3240)을 수직선으로 표현한 것이다.
도 17은 z값을 심도버퍼(3200)에 저장한 경우와 1/z값을 심도버퍼(3200)에 저장한 경우의 관계를 도시한 도면이다. 예를 들면, 1mm부터 106mm 즉 1000m까지 의 z값을 해상도 1mm로 심도버퍼(3200)에 저장한 경우의 z값저장 심도버퍼(3250)에 대해서 고찰한다. 이러한 경우에는 심도버퍼(3200)을 최저 106분할할 필요가 있는 것을 용이하게 알 수 있다. 여기서 , 1m+1mm와 1m+2mm의 차와 100m+1mm와 10m+2mm의차에서는 1mm의 중요도가 다르다는 것이 명확하다. 즉, 시점에 가까운 위치에서는 정확한 깊이값을 필요로 하지만, 시점에서 먼 위치에서는 1mm의 차는 중요하지 않게 된다. 그래서, 시점에 가까운 부근의 해상도를 높이기 위해서 심도버퍼(3200)에 1/z값을 저장한 것이 1/z값 저장 심도버퍼(3260)이다. 1/z값을 심도버퍼(3200)에 저장하면 시점에 가까운 부근의 해상도가 높아지는 것은 도 15 및 도 16에서 명확하다. 예를 들면, 1/z값을 심도버퍼(3200)에 저장할 때의 조건으로서 시점으로부터의 거리가 103mm 즉 1m이내의 깊이값에 관해서는 해상도1mm을 보증한다고 하면 심도버퍼(3200)을 103분할하면 충분하다. 이 예에서는 1mm에서 106mm 즉 1000m까지의 깊이값을 심도버퍼에 저장할 때 단순히 z값을 심도버퍼에 저장한 경우에 비해 1/z값을 저장한 경우 쪽이 심도버퍼의 크기를 1/1000(=103/106)으로 압축할 수 있다는 것을 의미한다. 그 결과, 예를 들면 z값을 24bit/pixel로 심도버퍼(3200)에 저장한 경우에 비해 1/z값을 심도버퍼(3200)에 저장하면 16bit/Pixel로도 충분하게 된다.
이러한 사항을 근거로 해서 도형의 예로서 3각형을 채용하고, 깊이좌표 및 텍스쳐좌표(1120)의 정확한 투시투영 보정처리에 대해서 설명한다.
우선, 도형정점정보 입력부(1000)은 투시투영 보정계산부(2100)내의 면구배요소 계수 계산부(2310)에 3각형 정점의 vrc좌표(1110)을 보내고, 또한 텍스쳐좌표 보간계수 계산부(2322)에 3각형의 정점에 대응하는 텍스쳐좌표(1120)을 보낸다.
면구배요소 계수 계산부(2310)은 부가된 3정점분의 vrc좌표(1110)으로 이루어지는 행렬의 역행렬을 구하고, 면구배요소 계수(2310(1))로 한다. 3각형(1100)의각 정점을 각각 v0, v1, v2로 하고, 대응하는 pdc좌표(1170)을 (x0, y0, z0), (x1, y1, z1), (x2, y2, z2)로 하고, rzc좌표(1180)을 (xr0, yr0, zr0), (xr1, yr1, zr1), (xr2, yr2, zr2)로 하고, vrc좌표(1110)을 (xv0, yv0, zv0), (xv1, yv1, zv1), (xv2, yv2, zv2)로 하면, vrc좌표(1110)으로 이루어지는 행렬M은 식 1로 된다. 면구배요소 계수(2310(1))은 M의 역행렬이므로 식 2로 된다.
[식 1]
[식 2]
면구배요소 계수(2310(1))은 3차원공간에서 정의되는 3각형의 면구배를 의미하는 계수로서, 여러개의 기하학적 파라미터에 공통으로 사용할 수 있다. 또, 면구배요소 계수(2310(1))과 다음에 산출수순을 설명하는 보간계수 및 보간계수로 이루어지는 보간계산식은 3각형내에서 공통으로 사용할 수 있다.
깊이좌표 보간계수 계산부(2321)은 면구배요소 계수(2310(1))에 따라서 깊이좌표 보간계수(2321(1))을 산출하고 텍스쳐좌표 보간계수 계산부(2322)는 앞서 부가된 정보 및 면구배요소 계수(2310(1))에 따라서 텍스쳐좌표 보간계수(2322(1))을 산출한다.
구체적인 산출방법 중 우선 깊이좌표 보간계수(2321(1))에 대해서 기술한다.시점과 투영면의 거리를 vrc상에서 1로 하면, 투시투영이 식 3으로 나타내지고 투시투영좌표는 1/zv에 비례하는 것을 알 수 있다. 여기서는 recZ=near/(-zv)로 정의한다. 단, near는 시점과 앞클립면의 거리이다. 따라서, 식 4를 만족하는 A를 구하면 이 A가 깊이좌표 보간계수(2321(1))로 된다. 즉, 식 5로 된다.
[식 3]
[식 4]
[식 5]
다음에, 텍스쳐좌표 보간계수(2322(1))에 대해서 기술한다. 텍스쳐좌표는 투시투영의 영향을 정확하게 반영시키기 위해 3차원공간에서의 보정을 실행한다. 식 6을 만족하는 B를 구하면 이 B가 텍스쳐좌표 보간계수(2322(1))로 된다. 즉, 식 7로 된다.
[식 6]
[식 7]
화소어드레스 계산부(2400)에 의해 발생된 투시투영보정할 좌표 및 앞서 구해진 깊이좌표 보간계수(2321(1))에 따라서 보간계산식
에 의해 보정후의 깊이좌표(2520(1))이 구해진다. 깊이에 관한 실제의 처리에 있어서는 깊이좌표 그 자체는 사용하지 않고 깊이좌표의 역수값을 취급하고 있다. 또, 화소어드레스 계산부(2400)에 의해 발생된 투시투영보정할 좌표와 앞서 구한 텍스쳐좌표 보간계수(2322(1))과 보정후의 깊이좌표(2520(1))에 따라서 보간계산식
에 의해 텍스쳐의 s성분에 관한 보정후의 텍스쳐좌표(2520(2)s)가 구해진다. 이와 같이 기하학적 파라미터는 3차원공간에서 보간되고, 음영넣기에 관해서 투시투영에 의한 효과를 정확하게 표현할 수 있다.
또한, 깊이좌표 및 텍스쳐좌표(1120) 이외의 여러개의 기하학적 파라미터에관해서는 상기 텍스쳐좌표(1120)과 마찬가지의 수순으로 처리하면, 투시투영보정을 실현할 수 있다. 그 구성은 도 8에 도시한 바와 같다.
그리고, 화소어드레스 계산부(2400)에서 발생된 투시투영보정할 좌표에 있어서의 여러개의 기하학적 파라미터의 보정이 종료했으므로 휘도계산부(2510)에 있어서 보정후 기하학적 파라미터에 따라서 휘도계산을 실행한다. 휘도계산방법은 상술한 바와 같다.
휘도계산부(2510)에서 계산된 색은 표시제어부(2600)으로 보내지고, 보정후의 깊이좌표(2520(1))은 심도비교부(2530)으로 보내진다. 그 때, 심도버퍼(3200)의 압축을 고려하여 보간계산식
에 의해 얻어지는 깊이좌표의 역수값 그 자체를 심도비교부(2530)으로 보낸다. 심도버퍼(3200)에 저장되어 있는 깊이좌표와 보정후의 깊이좌표(2520(1))을 비교하고, 조건이 성립했을 때에는 보정후의 깊이좌표(2520(1))이 심도버퍼(3200)에 보내진다. 표시제어부(2600)에서는 휘도계산부(2510), 심도비교부(2530), 프레임버퍼(3100)으로부터의 정보에 따라서 프레임버퍼(3100)에 색을 라이트하고(라이트하지 않는 경우도 있음), 표시부(4000)에 표시한다. 이들 일련의 처리를 3각형내의 모든 점에 대해서 실행하면, 1개의 3각형에 대한 처리가 완결된다.
본 실시예에서는 정확한 투시투영보정을 실행한 텍스쳐맵핑된 폰 쉐이딩(phon shading)에 대해서 기술했지만, 기하학적 파라미터로서 3각형의 정점에 있어서의 색을 채용하면, 정확한 투시투영보정을 실행한 그로우쉐이딩도 가능하다.
기하학적 파라미터로서 깊이좌표, 텍스쳐좌표(1120), 광원강도감쇠율(1160) 및 정규모델좌표(11B0)의 4종류를 예로 들었지만, 3차원공간내의 평면상에서 선형성이 유지되는 기하학적 파라미터이면 어떠한 것이라도 상기와 마찬가지의 투시투영보정을 실행할 수 있다.
본 실시예에서는 심도버퍼(3200)에 깊이좌표의 역수인 1/z값, 즉 recZ를 저장했지만, 단지 깊이좌표인 Z값을 저장해도 좋다. 또, 시점에 가까운 부근의 깊이값의 해상도가 높아지는 비선형 깊이값을 대신하는 값을 저장하는 것도 가능하다.
본 발명에 있어서는 보간의 대상으로 되는 여러개의 기하학적 파라미터에 대해서 공통으로 사용할 수 있는 3차원공간에서 정의되는 3각형의 면구배를 의미하는 계수를 계산하는 면구배요소 계수 계산부, 면구배요소 계수 계산부에서 얻어진 면구배요소 계수에 따라서 보간계수를 계산하는 보간계수 계산부, 보간계수 계산부에서 얻어진 보간계수를 사용해서 정확한 투시투영보정을 실행하는 보정부를 구비하고 있으므로, 제산회수의 증가를 회피하면서 투시투영보정을 면마다 정확하게 고속으로 처리할 수 있는 투시투영 계산장치가 얻어진다.

Claims (25)

  1. 3차원 공간에서 정의되는 3각형을 2차원공간에 투시투영해서 2차원공간에서의 3각형에 음영을 넣는 화상처리장치에 있어서,
    3차원공간에서 정의되는 3각형의 면구배요소를 의미하는 계수를 계산하는 적어도 1개의 면구배요소 계수 계산부,
    상기 면구배요소 계수 계산부에서 계산된 면구배요소 계수에 따라서 보간계수를 계산하는 적어도 1개의 보간계수 계산부 및
    상기 보간계수를 사용해서 투시투영보정을 실행하는 적어도 1개의 보정부를 구비한 것을 특징으로 하는 투시투영 계산장치.
  2. 제1항에 있어서,
    모든 보간대상 파라미터에 대해서 상기 면구배요소 계수를 공통으로 사용하는 것을 특징으로 하는 투시투영 계산장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 면구배요소 계수로서 3차원공간에서 정의되는 3각형의 정점좌표로 이루어지는 행렬의 역행렬을 사용하는 것을 특징으로 하는 투시투영 계산장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 면구배요소 계수 또는 상기 보간계수 또는 상기 보간계수로 이루어지는 보간계산식을 3차원공간에서 정의되는 3각형내 또는 투시투영된 2차원공간에서의 3각형내에서 공통으로 사용하는 것을 특징으로 하는 투시투영 계산장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보간계산식은 승산 또는 가산만으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 투시투영 계산장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기하학적 파라미터를 3차원공간에서 보간하는 것을 특징으로 하는 투시투영 계산장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 보간계산식은 깊이에 관한 항을 포함하는 것을 특징으로 하는 투시투영 계산장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 보간계산식은 상기 기하학적 파라미터로서 깊이좌표의 역수값을 사용하는 것을 특징으로 하는 투시투영 계산장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 보간계산식은 평면상에서 선형성을 유지하면서 기하학적 파라미터를 보간하는 것을 특징으로 하는 투시투영 계산장치.
  10. 적어도 1개의 표시부, 상기 표시부에 표시할 화상을 기억하는 적어도 1개의 프레임버퍼 및 상기 프레임버퍼상에 상기 화상을 구성하는 도형을 발생하는 적어도 1개의 도형발생부를 갖고, 상기 도형을 구성하는 각 화소에 대해서 투시투영보정을 실행하는 화상처리장치에 있어서,
    투시투영계산에 필요하고 또한 충분한 계수를 상기 도형발생부로의 인터페이스로 하는 것을 특징으로 하는 투시투영 계산장치.
  11. 표시하고자 하는 면의 시점으로부터의 깊이를 저장하고 음면소거를 실행하는 심도버퍼를 구비하고, 3차원공간에서 정의되는 3각형을 2차원공간에 투시투영해서 2차원공간에서의 3각형에 음영을 넣는 화상처리장치에 있어서,
    상기 심도버퍼는 상기 시점으로부터의 거리에 대응해서 비선형 값을 저장하는 버퍼인 것을 특징으로 하는 투시투영 계산장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 심도버퍼는 깊이값 대신에 시점에 가까울수록 높은 해상도로 되는 비선형 값을 저장하는 버퍼인 것을 특징으로 하는 투시투영 계산장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 심도버퍼는 깊이값 대신에 깊이값의 역수를 저장하는 심도버퍼인 것을 특징으로 하는 투시투영 계산장치.
  14. 3차원공간에서 정의되는 3각형을 2차원공간에 투시투영해서 2차원공간에서의 3각형에 음영을 넣는 화상처리방법에 있어서,
    3차원공간에서 정의되는 3각형의 면구배요소를 의미하는 계수를 계산하고,
    상기 면구배요소 계수에 따라서 보간계수를 계산하고,
    상기 보간계수를 사용해서 투시투영보정을 실행하는 것을 특징으로 하는 투시투영 계산방법.
  15. 제14항에 있어서,
    모든 보간대상 파라미터에 대해서 상기 면구배요소 계수를 공통으로 사용하는 것을 특징으로 하는 투시투영 계산방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 면구배요소 계수로서 3차원공간에서 정의되는 3각형의 정점좌표로 이루어지는 행렬의 역행렬을 사용하는 것을 특징으로 하는 투시투영 계산방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 면구배요소 계수 또는 상기 보간계수 또는 상기 보간계수로 이루어지는 보간계산식을 3차원공간에서 정의되는 3각형내 또는 투시투영된 2차원공간에서의 3각형내에서 공통으로 사용하는 것을 특징으로 하는 투시투영 계산방법,
  18. 제14항에 있어서,
    상기 보간계산식은 승산 또는 가산만으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 투시투영 계산방법.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 기하학적 파라미터를 3차원공간에서 보간하는 것을 특징으로 하는 투시투영 계산방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 보간계산식은 깊이에 관한 항을 포함하는 것을 특징으로 하는 투시투영 계산방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 보간계산식은 상기 기하학적 파라미터로서 깊이좌표의 역수값을 사용하는 것을 특징으로 하는 투시투영 계산방법.
  22. 제14항에 있어서,
    상기 보간계산식은 평면상에서 선형성을 유지하면서 기하학적 파라미터를 보간하는 것을 특징으로 하는 투시투영 계산방법.
  23. 표시하고자 하는 면의 시점으로부터의 깊이를 저장하고 음면소거를 실행하는 심도버퍼를 사용하고, 3차원공간에서 정의되는 3각형을 2차원공간에 투시투영해서 2차원공간에서의 3각형에 음영을 넣는 화상처리방법에 있어서,
    상기 시점으로부터의 거리에 대응해서 비선형 값을 상기 심도버퍼에 저장하는 것을 특징으로 하는 투시투영 계산방법.
  24. 제23항에 있어서,
    깊이값 대신에 시점에 가까울수록 높은 해상도로 되는 비선형 값을 상기 심도버퍼에 저장하는 것을 특징으로 하는 투시투영 계산방법.
  25. 제23항에 있어서,
    깊이값 대신에 깊이값의 역수를 상기 심도버퍼에 저장하는 것을 특징으로 하는 투시투영 계산방법.
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7119809B1 (en) * 2000-05-15 2006-10-10 S3 Graphics Co., Ltd. Parallel architecture for graphics primitive decomposition
JP2002008060A (ja) * 2000-06-23 2002-01-11 Hitachi Ltd データ処理方法、記録媒体及びデータ処理装置
GB2372188B (en) * 2001-02-08 2005-07-13 Imagination Tech Ltd Volume clipping in computer 3-D Graphics
JP3702269B2 (ja) * 2002-12-06 2005-10-05 コナミ株式会社 画像処理装置、コンピュータの制御方法及びプログラム
EP1587329B1 (en) * 2003-01-20 2015-04-15 Sanyo Electric Co., Ltd. Three-dimensional video providing method and three-dimensional video display device
WO2005010827A1 (en) * 2003-07-31 2005-02-03 National University Of Singapore Trapezoidal shadow maps
JP4487188B2 (ja) * 2004-10-25 2010-06-23 ソニー株式会社 情報処理装置および方法、プログラム、並びにナビゲーション装置
KR100640063B1 (ko) * 2005-02-18 2006-10-31 삼성전자주식회사 외부조도를 고려한 영상향상방법 및 장치
US7324113B1 (en) * 2005-03-09 2008-01-29 Nvidia Corporation Perspective correction computation optimization
JP2006252423A (ja) * 2005-03-14 2006-09-21 Namco Bandai Games Inc プログラム、情報記憶媒体及び画像生成システム
JP5060830B2 (ja) * 2006-05-26 2012-10-31 三星電子株式会社 遠近補正を行う３次元グラフィック処理方法及び装置
WO2008120298A1 (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Fujitsu Limited パース補正回路、画像処理装置及び画像処理プログラム
KR100919236B1 (ko) * 2007-05-22 2009-09-30 한국전자통신연구원 병렬 프로세서를 이용한 3차원 그래픽 기하 변환 방법
US8234564B2 (en) * 2008-03-04 2012-07-31 Apple Inc. Transforms and animations of web-based content
GB2461912A (en) * 2008-07-17 2010-01-20 Micron Technology Inc Method and apparatus for dewarping and/or perspective correction of an image
US8774556B2 (en) 2011-11-30 2014-07-08 Microsoft Corporation Perspective correction using a reflection
US9710957B2 (en) * 2014-04-05 2017-07-18 Sony Interactive Entertainment America Llc Graphics processing enhancement by tracking object and/or primitive identifiers
CN104897130B (zh) * 2015-06-18 2017-11-14 广西壮族自治区气象减灾研究所 天基遥感分块插值计算太阳高度角的方法
US20170337728A1 (en) * 2016-05-17 2017-11-23 Intel Corporation Triangle Rendering Mechanism
JP7003994B2 (ja) * 2017-08-08 2022-01-21 ソニーグループ株式会社 画像処理装置および方法
US10922884B2 (en) * 2019-07-18 2021-02-16 Sony Corporation Shape-refinement of triangular three-dimensional mesh using a modified shape from shading (SFS) scheme

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03198172A (ja) * 1989-12-27 1991-08-29 Japan Radio Co Ltd 透視変換三角形のシェーディング方式
US5415549A (en) * 1991-03-21 1995-05-16 Atari Games Corporation Method for coloring a polygon on a video display
JP2682559B2 (ja) * 1992-09-30 1997-11-26 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション 物体の画像をディスプレイ装置上に表示する装置及び方法並びにコンピュータ・グラフィックス表示システム
FR2714503A1 (fr) * 1993-12-29 1995-06-30 Philips Laboratoire Electroniq Procédé et dispositif de traitement d'image pour construire à partir d'une image source une image cible avec changement de perspective.
US6014472A (en) * 1995-11-14 2000-01-11 Sony Corporation Special effect device, image processing method, and shadow generating method

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Publication number Publication date
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