KR101343160B1

KR101343160B1 - 애니메이션 표시 장치

Info

Publication number: KR101343160B1
Application number: KR1020127027159A
Authority: KR
Inventors: 요시유키 가토; 아키라 도리이
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2013-12-19
Also published as: JP5323251B2; KR20130012130A; CN103098098A; JPWO2011121648A1; US20130009965A1; WO2011121648A1; DE112010005426T5

Abstract

컨버터(1)는, 복수의 애니메이션 데이터(101a, 102a, 103a)를, 애니메이션 묘화 엔진(2)이 처리 가능한 복수의 모션 데이터(201, 202, 203)로 각각 변환한다. 또한, 모션 데이터(201, 202, 203)를 부품으로서 화면상에 표시할 때의 각 애니메이션의 크기와 위치와 표시 프레임수를 지정하는 모션 제어 정보(204)를 생성한다. 애니메이션 묘화 엔진(2)은, 모션 제어 정보(204)에 따라 복수의 모션 데이터를 벡터 그래픽스에 의한 애니메이션 묘화한다.

Description

애니메이션 표시 장치{ANIMATION DISPLAY DEVICE}

본 발명은, 예컨대 열차 내의 정보 표시 장치로서 이용되고, 애니메이션 데이터를 표시하는 애니메이션 표시 장치에 관한 것이다.

종래, 예컨대 철도 차량에 있어서, 열차의 운행 상황 등의 정보를 표시하는 표시 장치가 이용되고 있다. 이러한 표시 장치로서, 예컨대 특허 문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 열차의 운행 지연 등의 운행 정보를 열차 내의 차량에서 표시하도록 한 것이 있었다.

또한, 자동차 등의 차량에 있어서, 교통 정보나 차량 정보를 애니메이션 표시하는 것이 있었다(예컨대 특허 문헌 2 및 특허 문헌 3 참조).

(선행 기술 문헌)

(특허 문헌)

(특허 문헌 1) 일본 특허 공개 2009-67252호 공보

(특허 문헌 2) 일본 특허 공개 2005-49138호 공보

(특허 문헌 3) 일본 특허 공개 2005-119465호 공보

그러나, 상기 특허 문헌 1~3에 나타낸 종래의 표시 장치에서는, 복수의 애니메이션 화면을 동일 화면상에 자유롭게 조합하고, 또한, 알기 쉽게 표시하기 위한 구체적인 구성은 나타나 있지 않았다.

또한, 일반적으로, 퍼스널컴퓨터나 내장형 기기에서의 벡터 그래픽스(패스렌더링)를 사용한 애니메이션 표시에서는, 선마이크로시스템즈의 Java(등록상표), 어도비의 Flash Player(등록상표/이하, 기재를 생략한다), 마이크로소프트의 Silverlight(등록상표) 등이 널리 사용되고 있다. 이들 애니메이션은, 브라우저의 플러그인으로서 사용되는 경우가 많고, 스탠드얼론의 경우는 1개의 완결된 윈도우 표시라고 하는 사용 형태가 대부분이다. 그 때문에, 복수의 애니메이션을 동시에 표시하여, 각 애니메이션 사이에서 동기나 프레임 단위의 제어를 행하는 것은 곤란하였다. 그 때문에, 어떤 애니메이션이 종료된 후, 다른 애니메이션 표시를 기동시키거나, 2개의 애니메이션을 완전히 같은 타이밍에 종료시키거나 하는 것 등은 곤란하였다.

본 발명은, 이상의 과제를 해결하기 위한 것이며, 복수의 애니메이션 화면을 자유롭게 조합하고, 또한, 알기 쉽게 표시할 수 있는 애니메이션 표시 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 애니메이션 표시 장치는, 복수의 애니메이션 데이터를, 묘화 장치가 처리 가능한 복수의 모션 데이터로 각각 변환함과 아울러, 이들 모션 데이터를 부품으로서 화면상에 표시할 때의 각 애니메이션의 크기와 위치와 표시 프레임수를 지정하는 모션 제어 정보를 생성하고, 이 모션 제어 정보에 따라 복수의 모션 데이터를 벡터 그래픽스에 의한 애니메이션 묘화하도록 했으므로, 복수의 애니메이션 화면을 자유롭게 조합하고, 또한, 알기 쉽게 표시할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시의 형태 1의 애니메이션 표시 장치를 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시의 형태 1의 애니메이션 표시 장치에 있어서의 모션 제어 정보의 데이터 포맷의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 3은 본 발명의 실시의 형태 1의 애니메이션 표시 장치에 있어서의 디스플레이 리스트의 구체적인 예와 표시 동작을 나타내는 설명도이다.
도 4는 본 발명의 실시의 형태 1의 애니메이션 표시 장치에 있어서의 모션 데이터의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시의 형태 1의 애니메이션 표시 장치에 있어서의 모션 데이터의 포맷의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 6은 본 발명의 실시의 형태 1의 애니메이션 표시 장치에 있어서의 데이터 위치 참조 테이블과 데이터 블록을 나타내는 설명도이다.
도 7은 본 발명의 실시의 형태 1의 애니메이션 표시 장치에 있어서의 시간 경과에 따른 애니메이션 표시의 추이를 나타내는 설명도이다.
도 8은 본 발명의 실시의 형태 1의 애니메이션 표시 장치에 있어서의 레지스터 재기록한 경우의 시간 경과에 따른 애니메이션 표시의 추이를 나타내는 설명도이다.
도 9는 본 발명의 실시의 형태 2의 애니메이션 표시 장치를 나타내는 구성도이다.
도 10은 본 발명의 실시의 형태 2의 애니메이션 표시 장치에 있어서의 비트맵의 데이터 포맷의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 11은 본 발명의 실시의 형태 3의 애니메이션 표시 장치를 나타내는 구성도이다.
도 12는 본 발명의 실시의 형태 4의 애니메이션 표시 장치에 있어서의 애니메이션 묘화 엔진의 앤티에일리어싱(anti-aliasing) 처리를 나타내는 설명도이다.
도 13은 본 발명의 실시의 형태 4의 애니메이션 표시 장치에 있어서의 미소 선분이 직선셀과 코너셀의 조합으로 처리되는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 14는 본 발명의 실시의 형태 4의 애니메이션 표시 장치에 있어서의 미소 선분의 내외 판정 처리의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 15는 본 발명의 실시의 형태 4의 애니메이션 표시 장치에 있어서의 미소 선분의 내외 판정 처리의 다른 예를 나타내는 설명도이다.
도 16은 본 발명의 실시의 형태 4의 애니메이션 표시 장치에 있어서의 앤티에일리어싱의 강도 산출의 다른 예를 나타내는 설명도이다.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위해, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여, 첨부의 도면에 따라 설명한다.

실시의 형태 1

도 1은, 본 실시의 형태 1에 의한 애니메이션 표시 장치의 구성과 입출력 화상을 나타내는 설명도이다.

도 1에 있어서의 애니메이션 표시 장치는, 어떤 열차 내의 정보 표시용 애니메이션 표시를 실현하는 장치를 나타낸 것이다. 도시한 애니메이션 표시 장치는, 애니메이션 파츠 데이터(100)를 입력받고, 디스플레이 리스트(200)를 출력하는 컨버터(1)와, 디스플레이 리스트(200)에 근거하여 최종 화상(300)을 생성하는 애니메이션 묘화 엔진(묘화 장치)(2)과, 프레임 버퍼(3)를 구비하고 있다. 애니메이션 표시 장치는, 컴퓨터를 이용하여 실현되고, 컨버터(1) 및 애니메이션 묘화 엔진(2)은, 각각의 기능에 대응한 소프트웨어와 이것을 실행하기 위한 CPU나 메모리 등의 하드웨어로 구성되어 있거나, 혹은, 각각 전용 하드웨어로 구성되어 있다.

본 실시의 형태에서는, 하나의 화면이 3개의 애니메이션 파츠(101, 102, 103)로 구성되어 있는 것으로 한다. 이들 애니메이션 파츠(101, 102, 103)는, 도시하지 않는 애니메이션 작성 툴에 의해 설계된 것이고, 애니메이션 데이터(101a, 102a, 103a)는, 그 작성 툴로부터 생성된 데이터이다. 일례로서, 애니메이션 작성 툴로서 Flash Player를 이용한 경우는, SWF 형식의 파일이 애니메이션 데이터(101a, 102a, 103a)가 된다. 각 애니메이션 데이터(101a, 102a, 103a)의 재생 시간은, 서로 다른 시간이더라도 상관없다. 도 1의 경우, 애니메이션 파츠(101)는 30초간, 애니메이션 데이터(102a)는 60초간, 애니메이션 데이터(103a)는 10초간이다.

컨버터(1)는, 애니메이션 데이터(101a, 102a, 103a)를, 애니메이션 묘화 엔진(2)의 묘화 커맨드(여기에서는 모션 데이터라고 부른다)로 변환하는 컨버터이다. 디스플레이 리스트(200)에 있어서의 모션 데이터(201, 202, 203)는, 각각 컨버터(1)에 의해 애니메이션 데이터(101a, 102a, 103a)로부터 컨버트된 데이터이며, 모션 제어 정보(204)는, 각 애니메이션 파츠(101, 102, 103)를 화면에 배치하기 위해 필요한 정보(표시 위치, 크기, 프레임 정보 등)이다. 프레임 정보로서는, 각 파츠의 애니메이션 정지, 반복, 점프(다른 애니메이션으로 이행) 등을 지정할 수 있다. 컨버트 처리는, 통상 오프라인으로 행한다. 도 2에, 모션 제어 정보(204)의 상세한 데이터 포맷의 일례를 나타낸다.

애니메이션 묘화 엔진(2)은, 벡터 그래픽스의 묘화 처리를 행하는 묘화 엔진이며, 패스렌더링에 의해 임의의 해상도로 고품질 묘화를 행한다. 애니메이션 묘화 엔진(2)은, 디스플레이 리스트 형식의 일련의 모션 데이터(201, 202, 203)를 판독하고, 모션 제어 정보(204)에 근거하여, 각 애니메이션을 지정된 위치에 지정된 크기로 묘화한다. 묘화는, 프레임 버퍼(3)에 대하여 행하지만, 프레임 버퍼(3)와 컴퓨터의 주 기억 장치가 공용되고 있는 경우에는, 주 기억 장치에 대하여 묘화를 행한다. 애니메이션은 벡터 그래픽스 방식으로 처리되기 때문에, 확대 축소하더라도 비트맵 화상과 같이 화질의 열화가 없고, 앤티에일리어싱 처리도 실시된다. 마지막으로, 프레임 버퍼(3)에 묘화된 화상은, LCD 등의 디스플레이(도시하지 않음)에 전송되어 최종 화상(300)이 표시된다.

도 3은, 모션 제어 정보(204)와 모션 데이터(201, 202, 203)를 구성하는 디스플레이 리스트(200)의 구체적인 예와 동작을 나타낸 것이다.

또, 디스플레이 리스트(200)는, 컴퓨터의 프레임 버퍼 또는 주 기억 장치에 저장되고, 애니메이션 묘화 엔진(2)에 의해 마스터 액세스된다.

도 3에 있어서, 애니메이션 0, 애니메이션 1, 애니메이션 2에 의해 하나의 화면이 구성되어 있으며, 애니메이션의 프레임수는, 각각 1800프레임, 3600프레임, 600프레임이다. 각 모션 데이터는, 프레임 버퍼상의 A0, A1, A2번지에 저장되어 있는 것으로 한다. 모션 제어 정보의 모드는, 도 2에도 나타내는 바와 같이, 최종 프레임까지 실행했을 때의 동작을 지정하는 것이다.

도 3에서는, 애니메이션 0은 1800프레임 후, 0프레임으로부터의 반복 표시를, 애니메이션 1은 3600프레임 후, 최종 프레임의 계속 표시를, 애니메이션 2는 600프레임 후, 다른 애니메이션으로의 이행이 지정된다. 이행하는 곳의 애니메이션 정보는, 다른 모션 제어 정보에서 지정된다. 이와 같이, 모션 제어 정보를 복수 준비하는 것에 의해, 다른 애니메이션으로 이행시키기 위한 점프 처리가 가능하고, 최종 프레임 묘화 후, 다른 애니메이션을 기동하여 장면을 변화시킬 수 있다.

도 4는, 모션 데이터(201, 202, 203)의 상세한 구성도이다.

각 모션 데이터(201, 202, 203)는, 헤더 정보(205), 모션클립 데이터(206), 패스 데이터(207), 워크 영역(208)의 블록으로 구성되어 있다. 헤더 정보(205)는, 모션 데이터(201, 202, 203)의 기본 정보를 포함하는 블록이고, 상세 포맷은 도 5에 나타내는 바와 같다. 모션클립 데이터(206)는, 애니메이션 표시를 행하기 위한 것이며, 프레임마다 어느 도형을 어느 위치에 묘화할지를 정의한 데이터이다. 어느 도형을 묘화할지는, 패스 데이터(207)의 인덱스값으로 지정한다. 어느 위치에 묘화할지는 변환 행렬로 지정한다. 변환 행렬은 3이기 때문에, 확대, 축소, 회전, 평행 이동 등을 행할 수 있다. 또한, 색변환의 지정을 하는 것에 의해, 패스 데이터(207) 중에서 정의되는 묘화색이나 불투명도를 변환하여 묘화할 수 있다. 또, 데이터량 삭감을 위해, 모션클립 데이터(206)는 이전 프레임으로부터의 차분 정보만으로 구성된다.

패스 데이터(207)는, 벡터 그래픽스로 묘화를 행하는 도형을 정의하는 벡터 데이터이다. 패스 데이터(207)에는, 도형의 형상(윤곽)의 정의와, 도형의 속성(묘화색 등)의 정보가 포함된다. 패스 데이터(207)는, 도 4 및 도 6에 나타내는 바와 같이 복수의 패스 데이터(207)를 하나로 합친 데이터 블록(207a)과, 패스 데이터 0, 1, 2, …, N이 데이터 블록(207a) 중의 어느 위치에 존재하는지를 나타내는 데이터 위치 참조 테이블(207b)로 구성되어 있다. 데이터 블록(207a)은, 복수의 패스 데이터 0, 1, 2, …, N으로 구성되고, 각 패스 데이터 0, 1, 2, …, N은 도형의 윤곽을 정의하는 패스나 속성값을 저장한다. 패스 데이터 0, 1, 2, …, N에는, 윤곽의 좌표나 묘화색 등을 직접 정의하는 심플 패스(폰트에 있어서의 심플 글립(simple glyph)에 상당)와, 복수의 심플 패스의 조합으로 정의하는 콤포지트 패스(폰트에 있어서의 콤포지트 글립(composite glyph)에 상당)가 있다. 콤포지트 패스를 사용하면, 도형의 그룹핑이 가능하다. 워크 영역(208)은, 모션 데이터(201, 202, 203)를 하드웨어 실행시의 묘화 리스트를 저장하기 위한 영역이다. 일련의 모션 데이터(201, 202, 203)의 묘화를 처리할 때에, 다음 프레임에서 모션 데이터의 상태로 복원하기 위해 사용된다.

도 7은, 시간 경과에 따른 애니메이션 표시의 추이를 나타낸 것이다. 애니메이션 0은, 30초마다 동일 애니메이션 표시가 반복된다. 애니메이션 1은, 60초 경과 후, 최종 프레임의 정지 화상이 계속 표시된다. 애니메이션 2는, 10초 경과 후, 다른 애니메이션 3으로 전환된다.

한편, CPU로부터의 애니메이션 묘화 엔진(2)의 레지스터 재기록에 의해, 애니메이션의 동작을 동적으로 변경할 수도 있다. 또, 레지스터는, 모션 제어 정보(204)가 읽어들여지는 레지스터이다. 예컨대, 도 8에 나타내는 바와 같이, 50초 경과 후에 모션 제어 정보(204)의 모드를 점프 모드로 CPU가 재기록한 경우, 다음 프레임의 타이밍에 애니메이션 0은 애니메이션 4로 전환된다. 이에 의해, 외부로부터 입력되는 정보에 의해, CPU가 애니메이션의 추이를 자유롭게 컨트롤할 수 있다. 예컨대, 철도의 운행 정보 센터 등으로부터 송신되어 온 정보를 바탕으로, 열차 내의 표시기 상에서 운행 지연 등에 관한 운행 정보를 긴급 메시지로서 승객에 대하여 애니메이션 표시를 행할 수 있다.

이와 같이, 미리 애니메이션 데이터(101a, 102a, 103a)를 컨버트한 모션 데이터(201, 202, 203)와, 각 애니메이션의 레이아웃이나 상태 추이를 포함하는 모션 제어 정보(204)를 설정하는 것에 의해, CPU에 부하를 걸지 않고, 자동 애니메이션의 운행 화면 표시를 실현할 수 있다. 종래는, 텍스트 표시가 주체이고 비트맵 그림 연극의 전면 전환이 일반적이었지만, 부드러운 확대, 축소, 스크롤, 점멸 등의 애니메이션 표시에 의해, 노선도의 전체 파악이 가능하고, 직관적으로 알기 쉬운 표시가 가능하게 된다. 또한, 문자를 포함하는 고품질이며 부드러운 애니메이션 표시를 행할 수 있기 때문에, 텔롭(telop) 등의 시인성도 향상시킬 수 있다.

그리고, 동적인 애니메이션 제어가 필요한 경우에는, CPU로부터의 레지스터 재기록에 의해, 애니메이션의 상태 추이를 컨트롤할 수 있다.

또한, 애니메이션의 콘텐츠로서, 일반적으로 널리 사용되고 있는 작성 툴로 생성한 애니메이션 데이터를 컨버트한 것을 사용하기 때문에, 콘텐츠 개발의 효율을 높일 수 있다. 컨버터(1)의 입력 포맷을 수정 변경하는 것에 의해, 다양한 애니메이션 작성 툴에도 대응하는 것이 가능하다.

이상 설명한 바와 같이, 실시의 형태 1의 애니메이션 표시 장치에 의하면, 애니메이션 작성 툴로 작성된 복수의 애니메이션 데이터를, 묘화 장치가 처리 가능한 복수의 모션 데이터로 각각 변환함과 아울러, 복수의 모션 데이터를 부품으로서 화면상에 표시할 때의 각 애니메이션의 크기와 위치와 표시 프레임수를 지정하는 모션 제어 정보를 생성하는 컨버터를 구비하고, 묘화 장치는, 복수의 모션 데이터와 모션 제어 정보를 입력으로 하고, 벡터 그래픽스에 의한 애니메이션 묘화를 실행하도록 했으므로, 복수의 애니메이션 화면을 자유롭게 조합하고, 또한, 알기 쉽게 표시할 수 있다.

실시의 형태 2

실시의 형태 2는, 애니메이션 파츠로서 비트맵 화상에도 대응시킨 것이다.

도 9는, 실시의 형태 2의 애니메이션 표시 장치를 나타내는 구성도이다.

도 9에 있어서, 비트맵 화상(209)은, 애니메이션 파츠 데이터(100)와 같이, 화면상에 표시되는 화상이며, 비트맵 데이터(210)는, 애니메이션 묘화 엔진(2a)이 묘화 가능한 비트맵 화상(209)의 데이터이다. 애니메이션 묘화 엔진(2a)은, 실시의 형태 1과 같은 기능을 가짐과 아울러, 디스플레이 리스트(200a)를 판독하고, 모션 제어 정보(204a)의 모드가 비트맵인 경우는, 지정된 번지로부터 BitBlt(Bit Block Transfer : 비트 블록 전송)로 비트맵 데이터(210)를 프레임 버퍼(3)에 카피한다. 비트맵의 확대 축소가 필요한 경우는, BitBlt가 아닌 벡터 그래픽스의 텍스처 맵의 기능을 이용하여 비트맵의 맵핑 처리를 행한다. 또, 비트맵 처리 이외의 동작에 대해서는 실시의 형태 1과 같기 때문에, 여기서의 설명은 생략한다.

비트맵의 모션 제어 정보(204a)의 모드는, 도 2에 나타낸 모드에 비트맵 식별자(0×3)가 추가되고, 어드레스는, 비트맵 화상이 저장되는 선두 어드레스가 된다.

도 10에, 16bit 픽셀 포맷의 경우의 비트맵의 데이터 포맷의 일례를 나타낸다. 상위 16바이트는 헤더 영역이고, 폭, 높이 등이 지정된다. 애니메이션 묘화 엔진(2a)은, 이러한 데이터 포맷에 근거하여, 모션 제어 정보(204a)에서 지정되는 영역에 표시한 최종 화상(301)을 생성한다.

이상과 같이, 실시의 형태 2의 애니메이션 표시 장치에 의하면, 묘화 장치는, 비트맵 화상 데이터가 입력되고, 또한, 모션 제어 정보에서 비트맵 화상 데이터의 표시가 지정되어 있는 경우, 모션 제어 정보에 따라, 비트맵 화상 데이터를 묘화하도록 했기 때문에, 애니메이션 표시와 비트맵 표시를 혼재시킬 수 있어, 사진 등과 같이 벡터 그래픽스로는 표현할 수 없는 콘텐츠의 표시도 가능하게 된다.

실시의 형태 3

실시의 형태 3은, 동화상 콘텐츠의 합성 표시를 행하도록 한 것이다.

도 11은, 실시의 형태 3의 애니메이션 표시 장치를 나타내는 구성도이다.

도시한 장치는, 실시의 형태 2의 애니메이션 표시에 더하여, 동화상 콘텐츠(비디오 동화상)의 합성 표시를 실현하도록 한 것이다.

스케일러(4)는, 디지털 비디오의 입력 화상(400)의 해상도 변환을 행하고 비디오 합성 엔진(5)에 출력한다. 예컨대, 1920의 풀하이비전의 디지털 화상의 RGB 데이터를 입력 화상(400)으로 하여, 확대 또는 축소의 스케일 변환을 행한다. 비디오 합성 엔진(5)은, 스케일러(4)로부터의 화상과, 애니메이션 묘화 엔진(2a)으로부터의 화상을 합성하여 최종 화상(302)으로서 출력하는 표시 합성부이다. 합성 처리는 알파 블렌딩이 가능하고, 고정값의 알파값에 의한 합성, 애니메이션 묘화 엔진(2a)으로부터 출력되는 알파값을 이용하여 픽셀마다 다른 알파값으로의 합성이 가능하다.

이와 같이, 애니메이션 표시와 비디오 동화상의 합성 표시가 가능하기 때문에, 운행 화면 표시와 광고 동화상의 크기를 바꾸면서, 1화면에 표시할 수 있다. 또, 비디오 동화상의 크기를 변경하기 위해서는 스케일러(4)의 확대/축소율을 CPU로부터 제어한다.

이에 의해, 열차의 운행 상황에 따라, 운행 화면과 광고 화면의 최적의 표시가 가능하게 된다. 예컨대, 통상은 광고의 동화상 화면을 전체 화면에 표시하고, 역이 가까워졌을 때나 긴급시에 운행 화면을 크게 표시하고, 광고 화면을 작게 표시하여, 승객에게 있어서 가장 알고 싶은 정보를 정확하게 전할 수 있다.

또, 상기 실시의 형태 3에서는, 실시의 형태 2의 구성에 더하여 동화상 콘텐츠를 합성하도록 했지만, 실시의 형태 1의 구성에 대하여 동화상 콘텐츠를 합성하도록 하더라도 좋다.

이상과 같이, 실시의 형태 3의 애니메이션 표시 장치에 의하면, 동화상 콘텐츠를 입력받고, 묘화 장치가 묘화한 화면 데이터에 대하여, 동화상 콘텐츠를 중첩하는 표시 합성부를 구비했으므로, 애니메이션 표시와 동화상 콘텐츠를 혼재시킬 수 있다.

실시의 형태 4

실시의 형태 4는, 애니메이션 묘화 엔진(2, 2a)에 있어서의 앤티에일리어싱 처리의 상세를 나타낸 것이다.

도 12는, 애니메이션 묘화 엔진(2, 2a)의 앤티에일리어싱 처리의 상세를 나타내는 설명도이다.

앤티에일리어싱 설정 파라미터(501)는, 패스 데이터에 대하여 실시되는 앤티에일리어싱 강도를 지정하기 위한 것으로, 외부 컷오프와 내부 컷오프로 나타내어진다. 컷오프값을 크게 하면, 윤곽부의 보케를 크게 할 수 있고, 컷오프값을 작게 하면, 보케를 작게 할 수 있다. 컷오프값을 0으로 하면, 앤티에일리어싱이 없는 것과 동등한 재기(jaggy)를 포함하는 윤곽으로 할 수 있다. 또한, 외부 컷오프값이 내부 컷오프값보다 크게 하면 전체를 굵게 하는 효과를, 외부 컷오프값이 내부 컷오프값보다 작게 하면 전체를 가늘게 하는 효과를 낼 수 있다.

다음으로, 앤티에일리어싱 설정 파라미터(501)에 근거하여, 분할 생성된 미소 선분을, 직선셀과 코너셀의 조합으로 래스터라이즈(rasterize) 처리하여(도 12 중, 502로 나타낸다), 디스플레이의 각 픽셀에 대응하는 거리값(503)을 산출하고, 거리 버퍼(504)에 기입한다. 거리값(503)은, -1부터 1까지의 범위의 값이고, 윤곽선상의 값은 0의 값으로 표현되고, 음수는 그 픽셀이 오브젝트의 외부에 있는 것을 나타낸다.

도 13은, 미소 선분(600)이 직선셀(601)과 코너셀(602)의 조합으로 처리되는 모습을 나타낸 것이다. 직선셀(601)은 외부 컷오프측의 직사각형 ABEF와 내부 컷오프측의 직사각형 BCDE로 구성된다. 양 직사각형의 폭은 외부 컷오프값과 내부 컷오프값을 비교하여 큰 쪽이 선택된다. 미소 선분은 실제 윤곽선이기도 하므로, 미소 선분상의 점은 거리값이 0으로서 표현된다. 이 스테이지에서는 오브젝트의 내외 판정은 미해결이므로 컷오프값 정점의 거리값을 일률적으로 -1로 한다. 따라서, 직사각형 ABEF의 각 정점의 거리값은 -1, 0, 0, -1이 되고, 직사각형 BCDE의 각 정점의 거리값은 0, -1, -1, 0으로 정의된다. 직사각형 ABDE와 BCDE가 결정되면 래스터라이즈 처리에 의해 픽셀 단위로 거리값이 생성된다. 래스터라이즈 처리에서는 미리 X 방향 및 Y 방향에 대하여 거리값의 증분값을 구하고, 스캔 라인 방향으로 선형 보간 처리하는 것에 의해 고속으로 거리값을 산출할 수 있다.

한편, 코너셀(602)은, 외부 컷오프값 또는 내부 컷오프값을 반경으로 하는 원으로 구성된다. 원의 중심점에 있어서의 거리값은 0, 원주상의 거리값은 -1로서 표현된다. 픽셀로부터 중심점까지의 거리는 하기 식 (1)

을 이용하여 산출할 수 있지만, 룩업테이블을 이용한 근사 계산에 의해 고속으로 산출할 수 있다.

직선셀(601)과 코너셀(602)은 서로 중첩되면서 거리 버퍼(504)에 픽셀 단위로 래스터라이즈된다. 그래서 가장 큰 거리값을 저장하기 위해, 기입시에 소스와 데스티네이션 사이에서 거리값의 대소 비교를 행하여 큰 쪽(0에 가까운 쪽)의 거리값을 기입한다.

이와 같이 미소 선분을 직선셀(601)과 코너셀(602)의 조합으로 래스터라이즈하는 것에 의해, 앤티에일리어싱 처리에 필요한 정확한 거리 정보를 미소 선분끼리의 연결부에 있어서도 극간 없이 고속으로 생성할 수 있다.

한편, 분할 생성된 미소 선분의 에지 정보가 래스터라이즈 처리되고(도 12 중, 505로 나타낸다), 그 정보(506)가 에지 버퍼(507)에 기입된다. 에지의 래스터라이즈는 미소 선분의 시점 좌표와 종점 좌표로부터 DDA(Digital Differential Analyzer : 디지털 미분 해석기)를 이용하여 묘화해야 할 좌표를 산출하고, 도 14 및 도 15에 나타내는 바와 같이 에지가 위를 향하는 경우는 에지 버퍼(507)에 저장되어 있는 에지 데이터에 +1의 가산을, 에지가 아래를 향하는 경우는 에지 버퍼(507)에 저장되어 있는 데이터에 -1의 감산 처리를 행한다. 예컨대, 동일 좌표에 있어서의 에지의 중첩이 128회까지 정의되어 있는 경우에는, 에지 버퍼(507)의 깊이 방향의 비트폭으로서 8bit(2⁷=128+부호 비트)가 필요하다. 또한, 이들 도 14 및 도 15에 있어서, 700, 800은 미소 선분이며, 701, 801은 에지 버퍼(507)의 값, 702, 802는 내외 판정 처리의 값(카운터값), 703, 803은 Non-Zero 룰의 값, 704, 804는 Even-Odd 룰의 값을 나타내고 있다.

이상과 같이 하여 1개분의 패스 데이터의 래스터라이즈 처리를 종료한 후, 거리 버퍼(504)로부터 거리 정보를, 에지 버퍼(507)로부터 에지 정보를 1픽셀씩 판독하면서, 내외 판정 처리를 행하고, 앤티에일리어싱의 강도(509)에 맵핑한다(도 12 중, 508로 나타낸다). 또, 픽셀(510)은, 앤티에일리어싱 처리되는 RGB의 1픽셀을 나타내고 있다. 또한, 도 13에 있어서, 610은 래스터라이즈된 거리값, 620은 내외 판정에 의해 부호 반전된 거리값, 630은 거리값으로부터 맵핑된 휘도값을 나타내고 있다.

또한, 거리 버퍼(504)를 이용하지 않고, 도 16에 나타내는 바와 같이 하나의 픽셀을 8-Queen의 배치를 이용하는 이산적인 샘플링 포인트(8개)에 의해, 커버리지를 산출하여 앤티에일리어싱의 강도를 산출하더라도 좋다. 이 수법에서는 직선셀과 코너셀로 나누어 거리값을 묘화할 필요는 없지만, 8샘플분의 에지 버퍼(507)를 유지할 필요가 있다.

이에 의해, 애니메이션 묘화 엔진(2, 2a)은, 화상 품질을 유지한 채로 모션 데이터의 확대 축소 묘화를 풀 레이트(full rate)(60fps)로 처리할 수 있다.

(산업상이용가능성)

이상과 같이, 본 발명에 따른 애니메이션 표시 장치는, 서로 다른 복수의 애니메이션 파츠를 조합하여, 하나의 화면상에서 자유롭게 레이아웃이나 프레임 동기를 행하고, 알기 쉬운 GUI 화면이나 안내 화면 표시를 실현하는 것이며, 철도 표시기, 차재(車載) 표시기, 산업 표시기, AV 표시기, 가전이나 휴대형 단말의 조작 패널 등의 내장 기기용 표시의 분야에서 표시를 행하는 것에 적합하다.

Claims

애니메이션 작성 툴로 작성된 복수의 애니메이션 데이터를, 묘화 장치가 처리 가능한 복수의 모션 데이터로 각각 변환함과 아울러, 상기 복수의 모션 데이터를 부품으로서 화면상에 표시할 때의 각 애니메이션의 크기와 위치와 표시 프레임수를 지정하는 모션 제어 정보를 생성하는 컨버터를 구비하고,
상기 묘화 장치는, 상기 복수의 모션 데이터와 상기 모션 제어 정보를 입력으로 하여, 벡터 그래픽스에 의한 애니메이션 묘화를 실행하는
애니메이션 표시 장치.
제 1 항에 있어서,
묘화 장치는, 비트맵 화상 데이터가 입력되고, 또한, 모션 제어 정보에서 상기 비트맵 화상 데이터의 표시가 지정되어 있는 경우, 상기 모션 제어 정보에 따라, 상기 비트맵 화상 데이터를 묘화하는 것을 특징으로 하는 애니메이션 표시 장치.
제 1 항에 있어서,
동화상 콘텐츠를 입력받고, 묘화 장치가 묘화한 화면 데이터에 대하여, 상기 동화상 콘텐츠를 중첩하는 표시 합성부를 구비한 것을 특징으로 하는 애니메이션 표시 장치.