KR101345379B1 - 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 방법 및 장치에 관한 것으로, 그래픽스 데이터가 나타내는 객체의 기본 구성 단위인 프리미티브가 화면상에 차지하는 크기를 계산하고, 계산된 크기에 따라 비디오 스트림이 지원하는 복수 개의 해상도들 중 어느 하나를 선택하고, 비디오 스트림으로부터 선택된 해상도를 갖는 비디오 프레임 이미지를 생성하고, 생성된 비디오 프레임 이미지를 이용하여 그래픽스 데이터를 렌더링함으로써, 메모리 사용량과 소비전력이 감소된다. 또한 필요한 경우 낮은 해상도로 디코딩한 비디오 프레임 이미지를 이용하여 렌더링하므로 처리속도가 향상되는 한편, 다양한 해상도로 디코딩한 비디오 프레임 이미지를 이용하여 렌더링할 수 있으므로 화질도 향상된다.

Description

3차원 그래픽스 데이터 렌더링 방법 및 장치{Method and apparatus for rendering three dimensional graphics data}

도 1은 본 발명에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치의 제 1 실시예를 나타내는 블록도이다.

도 2는 본 발명에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 방법의 제 1 실시예를 나타내는 흐름도이다.

도 3은 본 발명에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치의 제 2 실시예를 나타내는 블록도이다.

도 4는 본 발명에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 방법의 제 2 실시예를 나타내는 흐름도이다.

도 5는 본 발명에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치의 제 3 실시예를 나타내는 블록도이다.

도 6은 본 발명에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 방법의 제 3 실시예를 나타내는 흐름도이다.

도 7은 본 발명에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치의 제 4 실시예를 나타내는 블록도이다.

도 8은 본 발명에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 방법의 제 4 실시예를 나타내는 흐름도이다.

도 9는 본 발명에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치의 제 5 실시예를 나타내는 블록도이다.

도 10은 본 발명에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 방법의 제 5 실시예를 나타내는 흐름도이다.

도 11은 본 발명에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치의 제 6 실시예를 나타내는 블록도이다.

도 12는 본 발명에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 방법의 제 6 실시예를 나타내는 흐름도이다.

본 발명은 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 비디오 스트림으로부터 생성된 비디오 프레임 이미지를 이용함으로써 3차원 그래픽스 데이터를 렌더링하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

이동 중에 동영상을 볼 수 있도록 지원하는 PMP(Portable Multimedia Player, 휴대용 멀티미디어 재생장치)와 DMB(Digital Mutimedia Broadcasting), DVB-H(Digital Video Broadcasting-Handheld)를 지원하는 셀룰러 폰의 등장과 함께 3차원 그래픽스 데이터들을 처리하는 하드웨어와 비디오 디코더가 하나의 SOC(System On chip)로 개발되고 있다. 그 결과 비디오 스트림을 3차원 그래픽스 데이터에 텍스쳐 소스(texture source)로 효과적으로 사용할 필요가 증가하고 있다. 텍스쳐(Texture)란 3차원 객체의 표면에 적용될 색상의 이미지 패턴을 의미한다.

3차원 그래픽스 데이터에 사용될 텍스쳐를 생성하는 방법으로 밉맵을 이용하는 방법이 있다. 밉맵(Mipmap)이란 텍스쳐의 집합으로, 각 텍스쳐는 동일한 이미지에 대해 점진적으로 낮은 해상도를 갖는다. 각 텍스쳐의 높이와 너비를 밉맵 레벨로 나타낼 때, 어느 밉맵 레벨의 이미지는 이전 밉맵 레벨의 이미지보다 높이와 너비에 있어서, 2의 거듭제곱만큼 작다. 예를 들어, 밉맵 레벨 0의 크기가 1이라고 하면 밉맵 레벨 1의 경우는 밉맵 레벨 0의 1/4의 크기가 되며 밉맵레벨 2는 다시 밉맵 레벨 1의 1/4크기의 형식으로 한 변이 1/2 크기씩 계속 감소하게 되는 방식으로 미리 밉맵을 제작하게 된다. 여러가지 크기의 밉맵 레벨 이미지를 만들어 놓고 맵핑하고자 하는 3차원 그래픽스 데이터에 가장 근사한 크기를 갖는 밉맵 레벨의 이미지를 이용하여 텍스쳐 맵핑을 수행하는 것을 밉맵핑(Mipmapping)이라고 한다.

밉맵은 텍스쳐에 대한 안티앨리어싱(anti-aliasing) 기법 중에서 가장 많이 사용된다. 안티 앨리어싱이란, 래스터 방식의 출력장치에서는 모든 그림이 픽셀들로 구성되어 있으므로, 사선이나 그림들의 경계는 계단 현상(Jaggies 또는 Aliasing)으로 인하여 부드럽게 보이지 않으며, 출력 장치의 해상도가 낮은 경우에는 계단 현상이 더욱 뚜렷하게 나타나는데, 이러한 현상이 나타나는 선이나 경계를 부드럽게 보이도록 하는 기법을 말한다. 밉맵을 사용하게 되면, 렌더링이 수행되기 전의 원래의 텍스쳐보다 더 작은 텍스쳐들의 집합이 생성된다. 작은 텍스쳐들의 생 성은 이전 텍스쳐의 1/4의 크기를 갖게 되고, 텍스쳐의 크기가 1이 될 때까지 반복적으로 생성된다. 렌더링시 필요한 텍스쳐의 크기에 따라 상기 크기에 대응하는 밉맵이 사용된다. 따라서 3차원 그래픽스 데이터에 사용될 텍스쳐를 생성하기 위해서는 렌더링하기 직전에 텍스쳐로부터 밉맵을 생성하거나, 텍스쳐가 생성되는 시점에 모든 밉맵 레벨의 텍스쳐를 미리 생성해야 한다. 텍스쳐가 생성되는 시점에 모든 밉맵 레벨의 텍스쳐를 미리 생성하는 예로는 DDS(DirectDraw Surface) 파일 포맷을 들 수 있다.

한편, 비디오 스트림을 3차원 그래픽스 데이터에 텍스쳐 소스로 사용하는 경우, 2가지의 경우가 존재할 수 있다. 첫번째는 비디오 스트림을 텍스쳐로 사용하기 전에 알 수 있는 경우이다. 이러한 경우 비디오 스트림을 텍스쳐로 사용하는 방법을 살펴보면, 우선 비디오 디코더에서는 비디오 스트림을 디코딩하여 하나의 비디오 프레임 이미지를 생성하고, 생성된 비디오 프레임 이미지에 대한 밉맵을 생성하여 메모리에 저장한다. 한편, 3차원 그래픽스 데이터를 2D 래스터 이미지로 변환하는 3차원 파이프 라인은 3차원 그래픽스 프리미티브(primitive)의 밉맵 레벨을 계산한 후, 상기 메모리에 저장되어 있는 밉맵 중에서 상기 계산된 밉맵 레벨에 가장 근접한 밉맵을 선택하고, 선택된 밉맵을 이용하여 텍스쳐 필터링(texture filtering)을 수행한다.

텍스쳐 필터링이란, 텍스쳐의 픽셀들(texels)로부터 3차원 그래픽스 데이터를 구성하는 픽셀들 각각의 색 정보를 결정하는 방법을 말한다. 그러나 상기 기술한 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 방법은 3차원 객체를 렌더링시에 최종적으로는 하나의 밉맵 레벨에 대응하는 비디오 프레임 이미지만을 사용하면서도 모든 밉맵 레벨에 대응하는 비디오 프레임 이미지를 미리 생성하고 저장한다는 문제점이 있었다. 또한 비디오 스트림을 구성하는 모든 비디오 프레임 이미지에 대한 밉맵 데이터를 미리 만들어 텍스쳐로 사용하는 경우 밉맵 데이터 저장을 위한 저장공간이 많이 필요하다는 문제점이 있었다.

비디오 스트림을 3차원 그래픽스 데이터에 텍스쳐 소스로 사용하는 두번째 경우는 비디오 스트림을 텍스쳐로 사용하기 전에 알 수 없는 경우이다. 예를 들면, MPEG(Moving Picture Experts Group), DMB와 같이 실시간으로 비트 스트림(bitstream)이 전송되는 경우이다. 이 경우, 비디오 스트림이 실시간으로 전송되기 때문에, 비디오 스트림으로부터 생성된 비디오 프레임 이미지를 텍스쳐로 사용하기 전에 밉맵 데이터들을 생성한 후, 생성된 밉맵 데이터들 중 하나를 텍스쳐로 사용하기에는 시간이 부족하다는 문제점이 있었다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 비디오 스트림으로부터 비디오 프레임 이미지를 생성하는 경우 불필요한 밉맵 데이터를 생성하지 않도록 비디오 프레임 이미지를 생성하기 전에 필요한 밉맵 레벨 또는 비디오 프레임 이미지의 해상도를 선택함으로써, 밉맵 데이터를 저장하는 메모리 공간을 줄이고, 렌더링 속도를 향상하는 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 방법 및 장치를 제공하는 데 있다. 또한 상기된 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공하는 데 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 방법은 그래픽스 데이터가 나타내는 객체의 기본 구성 단위인 프리미티브가 화면상에 차지하는 크기를 계산하는 단계; 상기 계산된 크기에 따라 비디오 스트림이 지원하는 복수 개의 해상도들 중 어느 하나를 선택하는 단계; 상기 비디오 스트림으로부터 상기 선택된 해상도를 갖는 비디오 프레임 이미지를 생성하는 단계; 및 상기 생성된 비디오 프레임 이미지를 이용하여 상기 그래픽스 데이터를 렌더링하는 단계를 포함한다.

상기 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 방법은 비디오 스트림으로부터 하나의 해상도를 갖는 비디오 프레임 이미지를 생성하는 단계; 그래픽스 데이터가 나타내는 객체의 기본 구성 단위인 프리미티브가 화면상에 차지하는 크기에 대응하는 밉맵 레벨을 계산하는 단계; 상기 비디오 프레임 이미지로부터 상기 밉맵 레벨에 대응하는 이미지를 생성하는 단계; 및 상기 생성된 이미지를 이용하여 상기 그래픽스 데이터를 렌더링하는 단계를 포함한다.

상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 방법은 그래픽스 데이터가 나타내는 객체의 기본 구성 단위인 프리미티브를 구성하는 픽셀들 중 가장 깊은 깊이값을 갖는 픽셀과 가장 낮은 깊이값을 갖는 픽셀을 선택하는 단계; 비디오 스트림이 지원하는 복수 개의 해상도들 중에서 상기 선택된 픽셀들의 깊이값들에 대응하는 해상도들을 선택하는 단계; 상기 비디 오 스트림으로부터 상기 선택된 해상도들과 상기 해상도들 사이의 해상도들을 갖는 비디오 프레임 이미지들을 생성하는 단계; 및 상기 생성된 비디오 프레임 이미지들을 이용하여 상기 그래픽스 데이터를 렌더링하는 단계를 포함한다.

상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 방법은 비디오 스트림으로부터 하나의 해상도를 갖는 비디오 프레임 이미지를 생성하는 단계; 그래픽스 데이터가 나타내는 객체의 기본 구성 단위인 프리미티브를 구성하는 픽셀들 중 가장 깊은 깊이값을 갖는 픽셀과 가장 낮은 깊이값을 갖는 픽셀을 선택하는 단계; 상기 선택된 픽셀들의 깊이값들에 대응하는 밉맵 레벨들을 계산하는 단계; 상기 비디오 프레임 이미지로부터 상기 계산된 밉맵레벨들과 상기 밉맵레벨들 사이의 밉맵레벨들에 대응하는 이미지들을 형성하는 단계; 및 상기 생성된 이미지들을 이용하여 상기 그래픽스 데이터를 렌더링하는 단계를 포함한다.

상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 상기된 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공한다.

상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 그래픽스 데이터가 나타내는 객체의 기본 구성 단위인 프리미티브가 화면상에 차지하는 크기를 계산하는 크기 계산부; 상기 크기 계산부에서 계산된 크기에 따라 비디오 스트림이 지원하는 복수 개의 해상도들 중 어느 하나를 선택하는 디코딩 해상도 선택부; 상기 비디오 스트림으로부터 상기 디코딩 해상도 선택부에서 선택된 해상도를 갖는 비디오 프레임 이미지를 생성하는 디코딩부; 및 상기 디코딩부에서 생성된 비디오 프레임 이미지를 이용하여 상기 그래픽스 데이터를 렌더링하는 렌더링부를 포함한다.

상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 비디오 스트림으로부터 하나의 해상도를 갖는 비디오 프레임 이미지를 생성하는 디코딩부; 그래픽스 데이터가 나타내는 객체의 기본 구성 단위인 프리미티브의 크기에 대응하는 밉맵 레벨을 계산하는 밉맵 레벨 계산부; 상기 비디오 프레임 이미지로부터 상기 밉맵 레벨에 대응하는 이미지를 형성하는 이미지 형성부; 및 상기 이미지를 이용하여 상기 그래픽스 데이터를 렌더링하는 렌더링부를 포함한다.

상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 그래픽스 데이터가 나타내는 객체의 기본 구성 단위인 프리미티브를 구성하는 픽셀들 중 가장 깊은 깊이값을 갖는 픽셀과 가장 낮은 깊이값을 갖는 픽셀을 선택하는 픽셀 선택부; 비디오 스트림이 지원하는 복수 개의 해상도들 중에서 상기 선택된 픽셀들의 깊이값들에 대응하는 해상도들을 선택하는 디코딩 해상부 선택부; 상기 비디오 스트림으로부터 상기 선택된 해상도들과 상기 해상도들 사이의 해상도들을 갖는 비디오 프레임 이미지들을 생성하는 디코딩부; 및 상기 생성된 비디오 프레임 이미지들을 이용하여 상기 그래픽스 데이터를 렌더링하는 렌더링부를 포함한다.

상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 비디오 스트림으로부터 하나의 해상도를 갖는 비디오 프레임 이미지를 생성하는 디코딩부; 그래픽스 데이터가 나타내는 객체의 기본 구성 단위인 프리미티브를 구성하는 픽셀들 중 가장 깊은 깊이값을 갖는 픽셀과 가장 낮은 깊이값을 갖는 픽셀을 선택하는 픽셀 선택부; 상기 선택된 픽셀들의 깊이값들에 대응하는 밉맵 레벨들을 계산하는 밉맵레벨 계산부; 상기 비디오 프레임 이미지로부터 상기 계산된 밉맵레벨들과 상기 밉맵레벨들 사이의 밉맵레벨들에 대응하는 이미지들을 형성하는 이미지 형성부; 및 상기 생성된 이미지들을 이용하여 상기 그래픽스 데이터를 렌더링하는 렌더링부를 포함한다.

본 발명은 3차원 그래픽스 데이터에 입히는 텍스쳐로 비디오 스트림을 사용할 경우, 비디오 스트림으로부터 디코딩되는 비디오 프레임 이미지의 최대 해상도가 필요하지 않은 경우가 있고, 밉맵을 사용하여 렌더링을 수행시에는 모든 밉맵 레벨의 밉맵 데이터가 필요하지 않은 경우가 있으므로, 필요한 해상도의 비디오 프레임 이미지 또는 필요한 밉맵 레벨의 밉맵 데이터를 생성하도록 하는 구성을 제공한다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치의 제 1 실시예를 나타내는 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 크기 계산부(110), 디코딩 해상도 선택부(120), 디코딩부(130), RGB 변환부(140), 및 렌더링부(150)로 구성된다.

크기 계산부(110)는 3차원 그래픽스 데이터가 나타내는 객체의 기본 구성 단위인 프리미티브가 화면상에 차지하는 크기를 계산한다. 프리미티브(primitive)란, 3차원 그래픽스 데이터가 나타내는 객체의 기본 구성 단위를 의미하며, 점, 선, 폴리곤(polygon)이 프리미티브가 될 수 있다. 일반적으로는 삼각형 모양의 프리미티브가 사용된다. 크기 계산부(110)에서 상기 크기를 계산하는 경우는 여러 단계의 해상도를 갖는 이미지를 출력할 수 있는 비디오 디코더를 사용하는 경우이다. 예를 들면, 비디오 스트림의 일부분만을 선택적으로 디코딩함으로써, 다양한 해상도를 갖는 이미지를 출력하는 SVC(Scalable video coding) 방법을 사용하는 비디오 디코더를 들 수 있다. 상기 크기란, 상기 프리미티브의 면적을 의미할 수 있다.

디코딩 해상도 선택부(120)는 크기 계산부(110)에서 계산된 크기에 따라 비디오 스트림이 지원하는 복수 개의 해상도들 중 어느 하나를 선택한다. 보다 상세하게 설명하면, 디코딩 해상도 선택부(120)는 시점(viewpoint)에 가까이 위치하는 객체에 대해서는 보다 높은 해상도를 선택하고, 시점에 멀리 위치하는 객체에 대해서는 보다 낮은 해상도를 선택한다. 디코딩 해상도 선택부(120)는 비디오 스트림을 수신하고, 수신된 비디오 스트림을 분석함으로써, 비디오 스트림로부터 만들 수 있는 복수 개의 해상도들 중 어느 하나를 선택할 수 있다. 디코딩 해상도 선택부(120)는 상기 크기에 가장 가까운 크기를 갖는 비디오 프레임 이미지에 대응하는 해상도를 비디오 스트림이 지원하는 복수 개의 해상도들 중에서 선택한다.

디코딩부(130)는 비디오 스트림으로부터 디코딩 해상도 선택부(120)에서 선 택된 해상도를 갖는 비디오 프레임 이미지를 생성한다.

RGB 변환부(140)는 디코딩부(130)에서 생성된 비디오 프레임 이미지를 RGB 신호값으로 변환한다. 비디오나 사진같은 영상들은 일반적으로 YUV 색 공간상에서 인코딩 되므로, YUV 색 공간상에서 인코딩된 이미지들을 RGB 신호값로 변환한다.

렌더링부(150)는 RGB 변환부(140)로부터 수신한 비디오 프레임 이미지를 이용하여 3차원 그래픽스 데이터를 렌더링한다. 상기 렌더링은 텍스쳐 필터링을 포함한다. 텍스쳐 필터링이란, 텍스쳐의 픽셀들(texels)로부터 3차원 그래픽스 데이터를 구성하는 픽셀들 각각의 색 정보를 결정하는 방법을 말한다.

도 2는 본 발명에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 방법의 제 1 실시예를 나타내는 흐름도이다. 제 1 실시예는 수신되는 비디오 스트림으로부터 여러 단계의 해상도를 갖는 이미지를 출력할 수 있는 비디오 디코더를 사용하는 경우의 실시예이다. 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 방법은 도 1에 도시된 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하 생략된 내용이라 하더라도 도 1에 도시된 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치에 관하여 이상에서 기술된 내용은 본 실시예에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 방법에도 적용된다.

210 단계에서 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 3차원 그래픽스 데이터가 나타내는 객체의 기본 구성 단위인 프리미티브가 화면상에 차지하는 크기를 계산한다. 상기 크기란, 상기 프리미티브의 면적을 의미할 수 있다.

220 단계에서 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 210 단계에서 계산된 크 기에 따라 비디오 스트림이 지원하는 복수 개의 해상도들 중 어느 하나를 선택한다. 보다 상세하게 설명하면, 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 시점(viewpoint)에 가까이 위치하는 객체에 대해서는 보다 높은 해상도를 선택하고, 시점에 멀리 위치하는 객체에 대해서는 보다 낮은 해상도를 선택한다. 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 210 단계에서 계산된 크기에 가장 가까운 크기를 갖는 비디오 프레임 이미지에 대응하는 해상도를 비디오 스트림이 지원하는 복수 개의 해상도들 중에서 선택한다.

230 단계에서 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 상기 비디오 스트림으로부터 220 단계에서 선택된 해상도를 갖는 비디오 프레임 이미지를 생성한다.

240 단계에서 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치 230 단계에서 생성된 비디오 프레임 이미지를 RGB 신호값으로 변환한다. 비디오나 사진같은 영상들은 일반적으로 YUV 색 공간상에서 인코딩 되므로, YUV 색 공간상에서 인코딩된 이미지들을 RGB 신호값으로 변환한다.

250 단계에서 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 240 단계에서 변환된 비디오 프레임 이미지를 이용하여 3차원 그래픽스 데이터를 렌더링한다. 상기 렌더링은 텍스쳐 필터링을 포함한다.

도 3은 본 발명에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치의 제 2 실시예를 나타내는 블록도이다.

도 3를 참조하면, 본 실시예에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 크기 계산부(310), 디코딩 해상도 선택부(320), 디코딩부(330), RGB 변환부(340), 렌더링부(350), 및 전압/주파수 설정부(360)로 구성된다. 도 1에 도시된 제 1 실시예에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치와 중복되는 구성요소에 대한 설명은 간략히 하기로 한다. 제 1 실시예와의 차이점은 전압/주파수 설정부(360)가 부가된 점이다.

크기 계산부(310)는 3차원 그래픽스 데이터가 나타내는 객체의 기본 구성 단위인 프리미티브가 화면상에 차지하는 크기를 계산한다.

디코딩 해상도 선택부(320)는 크기 계산부(310)에서 계산된 크기에 따라 비디오 스트림이 지원하는 복수 개의 해상도들 중 어느 하나를 선택한다.

디코딩부(330)는 비디오 스트림으로부터 디코딩 해상도 선택부(320)에서 선택된 해상도를 갖는 비디오 프레임 이미지를 생성한다.

RGB 변환부(340)는 디코딩부(330)에서 생성된 비디오 프레임 이미지를 RGB 신호값으로 변환한다.

렌더링부(350)는 전압/주파수 설정부(360)에서 설정된 동작 전압 및 동작 주파수에 따라 RGB 변환부(340)로부터 수신한 비디오 프레임 이미지를 이용하여 3차원 그래픽스 데이터를 렌더링한다.

전압/주파수 설정부(360)는 디코딩 해상도 선택부(320)에서 선택된 해상도에 비례하여 상기 3차원 그래픽스 데이터를 렌더링하기 위한 동작 전압 및 동작 주파수를 설정한다. 이 경우 본 출원인의 한국출원발명(출원번호: 2006-105337)인 "전력 소모를 최소화하는 그래픽스 데이터 렌더링 방법 및 장치"에 개시된 동적 전압 스케일링(DVS; Dynamic Voltage Scaling) 기법을 이용하여 전압과 주파수를 조절함 으로써, 실제로 렌더링을 수행하는데 소비되는 전력을 최소화하는 효과를 얻을 수 있다. 동적 전압 스케일링 기법이란, 저전력 하드웨어 설계에서 전력 소비를 낮추기 위해 사용되는 기법으로서, 소정 작업이 기준 속도 이상으로 처리되어 유휴 시간(idle time)이 발생하는 경우 공급 전압 및 동작 주파수를 낮춤으로서 전체 에너지 소모를 감소시키는 기법이다. 이는 공급 전압 혹은 임계 전압이 낮을수록 반도체 회로의 동적 전력 소모가 작아진다는 사실에 기인한다. 공급 전압을 감소시키면 소정 작업을 처리하는데 지연 시간(propagation delay)이 증가하므로 동작 주파수를 함께 낮추어야 하드웨어가 안정적으로 동작할 수 있게 된다. 따라서 공급 전압 감소를 고려하여 동작 주파수도 함께 감소시키는 것이다. 따라서, 전압/주파수 설정부(360)는 디코딩 해상도 선택부(320)에서 선택된 해상도가 높을수록, 보다 높은 동작 전압 및 동작 주파수를 설정한다.

도 4는 본 발명에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 방법의 제 2 실시예를 나타내는 흐름도이다. 제 2 실시예는 수신되는 비디오 스트림으로부터 여러 단계의 해상도를 갖는 이미지를 출력할 수 있는 비디오 디코더를 사용하는 경우의 실시예이다. 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 방법은 도 3에 도시된 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하 생략된 내용이라 하더라도 도 3에 도시된 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치에 관하여 이상에서 기술된 내용은 본 실시예에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 방법에도 적용된다. 도 4는 도 2와 비교할 때, 430 단계가 부가된 차이가 있으므로, 동일한 내용에 대해서는 간략히 설명하고, 차이점 을 중심으로 설명하기로 한다.

410 단계에서 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 3차원 그래픽스 데이터가 나타내는 객체의 기본 구성 단위인 프리미티브가 화면상에 차지하는 크기를 계산한다.

420 단계에서 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 410 단계에서 계산된 크기에 따라 비디오 스트림이 지원하는 복수 개의 해상도들 중 어느 하나를 선택한다.

430 단계에서 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 420 단계에서 선택된 해상도에 비례하여 상기 3차원 그래픽스 데이터를 렌더링하기 위한 동작 전압 및 동작 주파수를 설정한다. 따라서, 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 420 단계에서 선택된 해상도가 높을수록, 보다 높은 동작 전압 및 동작 주파수를 설정한다.

440 단계에서 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 상기 비디오 스트림으로부터 420 단계에서 선택된 해상도를 갖는 비디오 프레임 이미지를 생성한다.

450 단계에서 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 440 단계에서 생성된 비디오 프레임 이미지를 RGB 신호값으로 변환한다.

460 단계에서 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 430 단계에서 설정된 동작 전압 및 동작 주파수에 따라 450 단계에서 변환된 비디오 프레임 이미지를 이용하여 3차원 그래픽스 데이터를 렌더링한다.

도 5는 본 발명에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치의 제 3 실시예를 나타내는 블록도이다.

도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 크기 계산부(510), 디코딩 해상도 선택부(520), 디코딩부(530), RGB 변환부(540), 렌더링부(550), 전압/주파수 설정부(560), 및 이미지 생성부(570)로 구성된다. 도 3에 도시된 제 2 실시예와 비교하여 볼 때 이미지 생성부(570)의 구성요소가 차이가 있으므로, 중복되는 설명은 생략하고 차이점을 중심으로 살펴보기로 한다.

크기 계산부(510)는 복수의 프리미티브들이 동일한 이미지를 텍스쳐로 사용하는 경우, 상기 프리미티브들의 크기들 중 최대 크기 및 상기 크기들에 대응하는 밉맵 레벨들을 계산한다. 크기 계산부(510)는 계산된 최대 크기를 디코딩 해상도 선택부(520)로, 계산된 밉맵 레벨들을 이미지 생성부(570)로 출력한다. 밉맵 레벨이란, 텍스쳐의 크기에 대응하는 레벨을 의미한다. 예를 들어, 가로, 세로의 길이가 1/2씩 줄어들 경우 이전 밉맵 레벨 보다 1 단계 높은 밉맵 레벨을 가지도록 할 수 있다. 그러나 밉맵 레벨 설정시 가로, 세로의 길이가 반드시 1/2씩 줄어들 필요는 없을 것이다.

디코딩 해상도 선택부(520)는 크기 계산부(510)로부터 수신한 최대 크기에 따라 비디오 스트림이 지원하는 복수 개의 해상도들 중 어느 하나를 선택한다.

디코딩부(530)는 상기 비디오 스트림으로부터 디코딩 해상도 선택부(520)에서 선택된 해상도를 갖는 비디오 프레임 이미지를 생성한다.

이미지 생성부(570)는 디코딩부(530)에서 생성된 비디오 프레임 이미지로부터 크기 계산부(510)에서 계산된 밉맵 레벨들에 대응하는 이미지들을 생성한다. 이미지 생성부(570)는 복수의 프리미티브들이 동일한 텍스쳐를 사용할 경우 또는 3선 형 필터링(Tri-linear filtering) 방법을 사용할 경우에 상기 밉맵 레벨들에 대응하는 이미지들을 생성한다.

RGB 변환부(540)는 이미지 생성부(570)에서 생성된 이미지들을 RGB 신호값으로 변환한다.

렌더링부(550)는 전압/주파수 설정부(560)에서 설정된 동작 전압 및 동작 주파수에 따라 RGB 변환부(540)로부터 수신한 이미지들을 이용하여 3차원 그래픽스 데이터를 렌더링한다. 보다 상세하게 설명하면, 렌더링부(550)는 3차원 그래픽스 데이터가 나타내는 객체의 기본 구성 단위인 프리미티브의 크기에 가장 가까운 크기의 밉맵을 준비하고, 크기의 차이가 나는 부분은 일종의 이미지 보간 작업을 통해 상기 프리미티브를 구성하는 픽셀들 각각의 색 정보를 결정한다.

전압/주파수 설정부(560)는 디코딩 해상도 선택부(520)에서 선택된 해상도에 비례하여 상기 3차원 그래픽스 데이터를 렌더링하기 위한 동작 전압 및 동작 주파수를 설정한다.

도 6은 본 발명에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 방법의 제 3 실시예를 나타내는 흐름도이다. 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 방법은 도 5에 도시된 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하 생략된 내용이라 하더라도 도 5에 도시된 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치에 관하여 이상에서 기술된 내용은 본 실시예에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 방법에도 적용된다.

제 3 실시예는 수신되는 비디오 스트림으로부터 여러 단계의 해상도를 갖는 이미지를 출력할 수 있는 비디오 디코더를 사용하는 경우의 실시예이다. 제 3 실시예는 특히 2 이상의 3차원 그래픽스 데이터들이 하나의 텍스쳐를 공유하는 경우에 렌더링하는 방법을 나타낸 것이다.

610 단계에서 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 복수의 프리미티브들이 동일한 이미지를 텍스쳐로 사용하는 경우, 상기 프리미티브들이 화면상에 차지하는 크기들 중 최대 크기를 계산한다. 이때, 상기 프리미티브들의 크기들에 대응하는 밉맵 레벨들을 계산한다.

620 단계에서 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 610 단계에서 계산된 최대 크기에 따라 비디오 스트림이 지원하는 복수 개의 해상도들 중 어느 하나를 선택한다.

630 단계에서 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 620 단계에서 선택된 해상도에 비례하여 상기 3차원 그래픽스 데이터를 렌더링하기 위한 동작 전압 및 동작 주파수를 설정한다.

640 단계에서 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 상기 비디오 스트림으로부터 620 단계에서 선택된 해상도를 갖는 비디오 프레임 이미지를 생성한다.

650 단계에서 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 640 단계에서 생성된 비디오 프레임 이미지로부터 610 단계에서 계산된 밉맵 레벨들에 대응하는 이미지들을 생성한다. 보다 상세하게 설명하면, 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 610 단계에서 계산된 밉맵 레벨들에 대응하는 비디오 프레임 이미지들을 복수의 3차원 그래픽스 프리미티브들이 동일한 텍스쳐를 사용할 경우 또는 3선형 필터링(Tri- linear filtering) 방법을 사용할 경우에 이용할 수 있다. 3선형 필터링 방법을 이용하여 색 값이 결정되는 방법을 살펴보면 다음과 같다. 텍스쳐 매핑될 프리미티브의 면적이 100이고, 프리미티브의 크기가 120의 크기를 가진 밉맵 레벨 1과 80의 크기를 가진 밉맵 레벨 2의 사이에 위치한다고 가정한다. 2선형 필터링(Bi-linear filtering)의 경우는 밉맵 레벨 1 또는 밉맵 레벨 2 중 어느 하나만을 이용해서 적절하게 이미지를 보간한 후 필터링을 하게 된다. 그러나 3선형 필터링(Tri-linear filtering)은 단 하나의 밉맵을 선택하는 것이 아니라, 100 크기의 가진 프리미티브의 양쪽에 있는 두 레벨의 밉맵을 모두 사용하게 된다. 즉 크기가 상대적으로 큰 밉맵 레벨 1은 이미지를 축소하고 크기가 작은 밉맵 레벨 2는 확대해서 일단 두 개의 밉맵 레벨을 텍스쳐링 될 프리미티브와 동일한 크기로 맞춘다. 이렇게 만들어진 밉맵 레벨 1과 밉맵 레벨 2를 다시 인터폴레이션(interpolation) 시켜 새로운 텍스쳐를 생성한다.

660 단계에서 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 650 단계에서 생성된 이미지들을 RGB 신호값들로 변환한다.

670 단계에서 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 630 단계에서 설정된 동작 전압 및 동작 주파수에 따라 660 단계에서 변환된 이미지들을 이용하여 3차원 그래픽스 데이터를 렌더링한다. 보다 상세하게 설명하면, 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 3차원 그래픽스 데이터가 나타내는 객체의 기본 구성 단위인 프리미티브의 크기에 가장 가까운 크기의 밉맵을 준비하고, 크기의 차이가 나는 부분은 일종의 이미지 보간 작업을 통해 상기 프리미티브를 구성하는 픽셀들 각각의 색 정 보를 결정한다.

도 7은 본 발명에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치의 제 4 실시예를 나타내는 블록도이다.

도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 디코딩부(710), 밉맵 레벨 계산부(720), 이미지 형성부(730), RGB 변환부(740), 및 렌더링부(750)로 구성된다. 제 4 실시예는 수신되는 비디오 스트림으로부터 하나의 해상도만을 갖는 이미지를 출력하는 비디오 디코더를 사용하는 경우의 실시예이다.

디코딩부(710)는 비디오 스트림으로부터 하나의 해상도를 갖는 비디오 프레임 이미지를 생성한다.

밉맵 레벨 계산부(720)는 3차원 그래픽스 데이터가 나타내는 객체의 기본 구성 단위인 프리미티브의 크기에 대응하는 밉맵 레벨을 계산한다.

이미지 형성부(730)는 디코딩부(710)에서 생성된 비디오 프레임 이미지로부터 밉맵 레벨 계산부(720)에서 계산된 밉맵 레벨에 대응하는 이미지를 형성한다. 이미지 형성부(730)는 디코딩부(710)에서 생성된 비디오 프레임 이미지에 속해 있는 픽셀들을 상기 밉맵 레벨에 기초하여 샘플링(sampling)함으로써, 상기 이미지를 형성할 수 있다.

RGB 변환부(740)는 이미지 형성부(730)에서 형성된 이미지를 RGB 신호값으로 변환한다.

렌더링부(750)는 RGB 변환부(740)에서 변환된 이미지를 이용하여 상기 프리미티브를 렌더링한다. 보다 상세하게 설명하면, 렌더링부(750)는 3차원 그래픽스 데이터가 나타내는 객체의 기본 구성 단위인 프리미티브의 크기에 가장 가까운 크기의 밉맵을 준비하고, 크기의 차이가 나는 부분은 일종의 이미지 보간 작업을 통해 상기 프리미티브를 구성하는 픽셀들 각각의 색 정보를 결정한다.

도 8은 본 발명에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 방법의 제 4 실시예를 나타내는 흐름도이다. 도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 방법은 도 7에 도시된 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 제 4 실시예는 수신되는 비디오 스트림으로부터 하나의 해상도만을 갖는 이미지를 출력하는 비디오 디코더를 사용하는 경우의 실시예이다.

810 단계에서 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 비디오 스트림으로부터 하나의 해상도를 갖는 비디오 프레임 이미지를 생성한다.

820 단계에서 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 3차원 그래픽스 데이터가 나타내는 객체의 기본 구성 단위인 프리미티브의 크기에 대응하는 밉맵 레벨을 계산한다. 밉맵 레벨은 상기 프리미티브의 면적으로부터 계산될 수 있다.

830 단계에서 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 810 단계에서 생성된 비디오 프레임 이미지로부터 820 단계에서 계산된 밉맵 레벨에 대응하는 이미지를 생성한다.

840 단계에서 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 830 단계에서 생성된 이미지를 RGB 신호값으로 변환한다.

850 단계에서 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 840 단계에서 변환된 이 미지를 이용하여 상기 프리미티브를 렌더링한다. 보다 상세하게 설명하면, 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 3차원 그래픽스 데이터가 나타내는 객체의 기본 구성 단위인 프리미티브의 크기에 가장 가까운 크기의 밉맵을 준비하고, 크기의 차이가 나는 부분은 일종의 이미지 보간 작업을 통해 상기 프리미티브를 구성하는 픽셀들 각각의 색 정보를 결정한다.

도 9는 본 발명에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치의 제 5 실시예를 나타내는 블록도이다.

도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 픽셀 선택부(910), 디코딩 해상도 선택부(920), 디코딩부(930), RGB 변환부(940), 및 렌더링부(950)로 구성된다.

픽셀 선택부(910)는 3차원 그래픽스 데이터가 나타내는 객체의 기본 구성 단위인 프리미티브를 구성하는 픽셀들 중 가장 깊은 깊이값을 갖는 픽셀과 가장 낮은 깊이값을 갖는 픽셀을 선택한다. 상기 깊이값은 Z 버퍼(Z-buffer)에 저장되는 Z값임이 바람직하다.

디코딩 해상도 선택부(920)는 비디오 스트림이 지원하는 복수 개의 해상도들 중에서 픽셀 선택부(910)에서 선택된 픽셀들의 깊이값들에 대응하는 해상도들을 선택한다. 보다 상세하게 설명하면, 상기 픽셀들이 시점(viewpoint)로부터 떨어진 거리가 멀어지면 질수록 깊이값은 커지는 반면, 디코딩 해상도 선택부(920)는 낮은 해상도를 선택한다. 따라서, 디코딩 해상도 선택부(920)는 프리미티브를 구성하는 픽셀들 중 가장 깊은 깊이값에 대응하는 해상도와 가장 낮은 깊이값에 대응하는 해 상도를 선택한다. 제 1 실시예 내지 제 3 실시예에서는 프리미티브 단위로 해상도를 선택(area-based selection 또는 triangle-based mipmapping)하는 반면, 제 5 실시예에서는 픽셀 단위로 해상도를 선택(per-pixel based selection 또는 per-pixel mipmapping)하는 것이 차이점이다. 따라서 제 5 실시예에서는 제 1 내지 3 실시예에서보다 어느 하나의 프리미티브에 렌더링하기 위해서 보다 많은 해상도를 선택하게 된다.

디코딩부(930)는 상기 비디오 스트림으로부터 디코딩 해상도 선택부(920)에서 선택된 해상도들과 상기 해상도들 사이의 해상도들을 갖는 비디오 프레임 이미지들을 생성한다.

RGB 변환부(940)는 디코딩부(930)에서 생성된 비디오 프레임 이미지들을 RGB 신호값으로 변환한다.

렌더링부(950)는 RGB 변환부(940)로부터 수신한 비디오 프레임 이미지들을 이용하여 3차원 그래픽스 데이터를 렌더링한다.

도 10은 본 발명에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 방법의 제 5 실시예를 나타내는 흐름도이다. 제 5 실시예는 수신되는 비디오 스트림으로부터 여러 단계의 해상도를 갖는 이미지를 출력할 수 있는 비디오 디코더를 사용하는 경우의 실시예이다. 도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 방법은 도 9에 도시된 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하 생략된 내용이라 하더라도 도 9에 도시된 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치에 관하여 이상에서 기술된 내용은 본 실시예에 따 른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 방법에도 적용된다.

1010 단계에서 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 3차원 그래픽스 데이터가 나타내는 객체의 기본 구성 단위인 프리미티브를 구성하는 픽셀들 중 가장 깊은 깊이값을 갖는 픽셀과 가장 낮은 깊이값을 갖는 픽셀을 선택한다.

1020 단계에서 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 비디오 스트림이 지원하는 복수 개의 해상도들 중에서 1010 단계에서 선택된 픽셀들의 깊이값들에 대응하는 해상도들을 선택한다.

1030 단계에서 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 상기 비디오 스트림으로부터 1020 단계에서 선택된 해상도들과 상기 해상도들 사이의 해상도들을 갖는 비디오 프레임 이미지들을 생성한다.

1040 단계에서 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 1030 단계에서 생성된 비디오 프레임 이미지들을 RGB 신호값으로 변환한다.

1050 단계에서 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 1040 단계에서 RGB 신호값으로 변환된 비디오 프레임 이미지를 이용하여 3차원 그래픽스 데이터를 렌더링한다.

도 11은 본 발명에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치의 제 6 실시예를 나타내는 블록도이다.

도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 디코딩부(1110), 픽셀 선택부(1120), 밉맵 레벨 계산부(1130), 이미지 형성부(1140), RGB 변환부(1150), 및 렌더링부(1160)로 구성된다. 제 6 실시예는 수신 되는 비디오 스트림으로부터 하나의 해상도만을 갖는 이미지를 출력하는 비디오 디코더를 사용하는 경우의 실시예이다.

디코딩부(1110)는 비디오 스트림으로부터 하나의 해상도를 갖는 비디오 프레임 이미지를 생성한다.

픽셀 선택부(1120)는 3차원 그래픽스 데이터가 나타내는 객체의 기본 구성 단위인 프리미티브를 구성하는 픽셀들 중 가장 깊은 깊이값을 갖는 픽셀과 가장 낮은 깊이값을 갖는 픽셀을 선택한다. 상기 깊이값은 Z 버퍼(Z-buffer)에 저장되는 Z값임이 바람직하다.

밉맵 레벨 계산부(1130)는 픽셀 선택부(1120)에서 선택된 픽셀들의 깊이값들에 대응하는 밉맵 레벨들을 계산한다. 보다 상세하게 설명하면, 상기 픽셀들이 시점(viewpoint)로부터 떨어진 거리가 멀어지면 질수록 깊이값은 커지고, 밉맵 레벨 계산부(1130)는 높은 레벨의 밉맵 레벨로 계산한다. 따라서, 밉맵 레벨 계산부(1130)는 프리미티브를 구성하는 픽셀들 중 가장 깊은 깊이값에 대응하는 밉맵 레벨과 가장 낮은 깊이값에 대응하는 밉맵레벨을 계산한다. 상기 프리미티브를 구성하는 픽셀들 중 가장 깊은 깊이값을 갖는 제 1 픽셀은 시점(viewpoint)로부터 가장 멀리 위치한 픽셀이고, 가장 낮은 깊이값을 갖는 제 2 픽셀은 시점(viewpoint)로부터 가장 가까이 위치한 픽셀이다. 이때, 제 1 픽셀에 대응하는 밉맵 레벨이 레벨 3이고, 제 2 픽셀에 대응하는 밉맵 레벨이 레벨 0일 수 있다. 한편, 제 4 실시예에서는 프리미티브 단위로 밉맵 레벨을 선택(area-based selection 또는 triangle-based mipmapping)하는 반면, 제 6 실시예에서는 픽셀 단위로 밉맵 레벨 을 선택(per-pixel based selection 또는 per-pixel mipmapping)하는 것이 차이점이다. 따라서 제 6 실시예에서는 제 4 실시예에서보다 어느 하나의 프리미티브에 렌더링하기 위해서 보다 많은 밉맵 레벨을 선택하게 된다.

이미지 형성부(1140)는 디코딩부(1110)에서 생성된 비디오 프레임 이미지로부터 밉맵 레벨 계산부(1130)에서 계산된 밉맵레벨들과 상기 밉맵레벨들 사이의 밉맵레벨들에 대응하는 이미지들을 형성한다. 예를 들면, 밉맵 레벨 계산부(1130)에서 설명한 상기 예의 경우, 레벨 0과 레벨 3 사이에 있는 밉맵 레벨들, 즉, 레벨 0부터 레벨 3까지의 4개의 밉맵 레벨들에 대응하는 이미지들을 형성한다.

RGB 변환부(1150)는 이미지 형성부(1140)에서 형성된 이미지를 RGB 신호값으로 변환한다.

렌더링부(1160)는 RGB 변환부(1150)에서 변환된 이미지를 이용하여 상기 3차원 그래픽스 데이터를 렌더링한다.

도 12는 본 발명에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 방법의 제 6 실시예를 나타내는 흐름도이다. 도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 방법은 도 11에 도시된 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 제 6 실시예는 수신되는 비디오 스트림으로부터 하나의 해상도만을 갖는 이미지를 출력하는 비디오 디코더를 사용하는 경우의 실시예이다.

1210 단계에서 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 비디오 스트림으로부터 하나의 해상도를 갖는 비디오 프레임 이미지를 생성한다.

1220 단계에서 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 3차원 그래픽스 데이터가 나타내는 객체의 기본 구성 단위인 프리미티브를 구성하는 픽셀들 중 가장 깊은 깊이값을 갖는 픽셀과 가장 낮은 깊이값을 갖는 픽셀을 선택한다.

1230 단계에서 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 상기 선택된 픽셀들의 깊이값들에 대응하는 밉맵 레벨들을 계산한다.

1240 단계에서 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 1210 단계에서 생성된 비디오 프레임 이미지로부터 상기 계산된 밉맵레벨들과 상기 밉맵레벨들 사이의 밉맵레벨들에 대응하는 이미지들을 형성한다.

1250 단계에서 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 1240 단계에서 형성된 이미지들을 RGB 신호값으로 변환한다.

1260 단계에서 3차원 그래픽스 데이터 렌더링 장치는 1250 단계에서 RGB 신호값으로 변환된 이미지들을 이용하여 상기 3차원 그래픽스 데이터를 렌더링한다.

한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 본 발명의 실시예에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명에 따르면, 비디오 스트림으로부터 비디오 프레임 이미지를 생성하는 경우 최대 해상도로 디코딩하는 것이 아니라 3차원 그래픽스 프리미티브의 크기에 대응하는 해상도로 이미지를 디코딩하고, 디코딩된 이미지를 렌더링하는데 사용함으로써, 최대 해상도의 이미지가 필요없는 경우에는 최대 해상도보다 낮은 해상도로 디코딩할 수 있다. 그 결과 메모리 사용량이 감소됨과 동시에 소비전력도 감소된다. 또한 필요한 경우 낮은 해상도로 디코딩한 비디오 프레임 이미지를 이용하여 렌더링하므로 처리속도가 향상되는 한편, 다양한 해상도로 디코딩한 비디오 프레임 이미지를 이용하여 렌더링할 수 있으므로 화질도 향상된다.

Claims (21)

1. 그래픽스 데이터가 나타내는 객체의 기본 구성 단위인 프리미티브가 화면상에 차지하는 크기를 계산하는 단계;

   상기 계산된 크기에 따라 비디오 스트림이 지원하는 복수 개의 해상도들 중 어느 하나를 선택하는 단계;

   상기 비디오 스트림으로부터 상기 선택된 해상도를 갖는 비디오 프레임 이미지를 생성하는 단계; 및

   상기 생성된 비디오 프레임 이미지를 이용하여 상기 그래픽스 데이터를 렌더링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 그래픽스 데이터 렌더링 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 복수 개의 해상도들 중 어느 하나를 선택하는 단계는 상기 계산된 크기에 가장 가까운 크기를 갖는 비디오 프레임 이미지에 대응하는 해상도를 선택하는 것을 특징으로 하는 그래픽스 데이터 렌더링 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 선택된 해상도에 비례하여 상기 그래픽스 데이터를 렌더링하기 위한 동작 전압 및 동작 주파수를 설정하는 단계를 더 포함하고,

   상기 그래픽스 데이터를 렌더링하는 단계는 상기 설정된 동작 전압 및 동작 주파수에 따라 상기 비디오 프레임 이미지를 이용하여 상기 그래픽스 데이터를 렌더링하는 단계인 것을 특징으로 하는 그래픽스 데이터 렌더링 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 그래픽스 데이터를 렌더링하는 단계는

   상기 비디오 프레임 이미지를 이용하여 상기 그래픽스 데이터를 구성하는 픽셀들 각각의 색 정보를 결정하는 단계인 것을 특징으로 하는 그래픽스 데이터 렌더링 방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 프리미티브가 화면상에 차지하는 크기를 계산하는 단계는

   복수의 프리미티브들이 동일한 이미지를 텍스쳐로 사용하는 경우, 상기 프리미티브들이 화면상에 차지하는 크기들 중 최대 크기 및 상기 크기들에 대응하는 밉맵 레벨들을 계산하는 것을 특징으로 하고,

   상기 복수 개의 해상도들 중 어느 하나를 선택하는 단계는

   상기 계산된 최대 크기에 따라 비디오 스트림이 지원하는 복수 개의 해상도들 중 어느 하나를 선택하는 것을 특징으로 하고,

   상기 비디오 프레임 이미지로부터 상기 밉맵 레벨들에 대응하는 이미지들을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 그래픽스 데이터 렌더링 방법.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 비디오 프레임 이미지를 생성하는 단계는 상기 생성된 비디오 프레임 이미지를 RGB 신호값으로 변환하는 단계를 더 포함하고,

   상기 그래픽스 데이터를 렌더링하는 단계는 상기 RGB 신호값으로 변환된 비디오 프레임 이미지를 이용하여 상기 그래픽스 데이터를 렌더링하는 단계인 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 그래픽스 데이터 렌더링 방법.
7. 비디오 스트림으로부터 하나의 해상도를 갖는 비디오 프레임 이미지를 생성하는 단계;

   그래픽스 데이터가 나타내는 객체의 기본 구성 단위인 프리미티브가 화면상에 차지하는 크기에 대응하는 밉맵 레벨을 계산하는 단계;

   상기 비디오 프레임 이미지로부터 상기 밉맵 레벨에 대응하는 이미지를 생성하는 단계; 및

   상기 생성된 밉맵 레벨에 대응하는 이미지를 이용하여 상기 그래픽스 데이터를 렌더링하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 그래픽스 데이터 렌더링 방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 그래픽스 데이터를 렌더링하는 단계는

   상기 생성된 밉맵 레벨에 대응하는 이미지를 이용하여 상기 그래픽스 데이터를 구성하는 픽셀들 각각의 색 정보를 결정하는 단계인 것을 특징으로 하는 그래픽스 데이터 렌더링 방법.
9. 그래픽스 데이터가 나타내는 객체의 기본 구성 단위인 프리미티브를 구성하는 픽셀들 중 가장 깊은 깊이값을 갖는 픽셀과 가장 낮은 깊이값을 갖는 픽셀을 선택하는 단계;

   비디오 스트림이 지원하는 복수 개의 해상도들 중에서 상기 선택된 픽셀들의 깊이값들에 대응하는 해상도들을 선택하는 단계;

   상기 비디오 스트림으로부터 상기 선택된 해상도들과 상기 선택된 해상도들 사이의 해상도들을 갖는 비디오 프레임 이미지들을 생성하는 단계; 및

   상기 생성된 비디오 프레임 이미지들을 이용하여 상기 그래픽스 데이터를 렌더링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 그래픽스 데이터 렌더링 방법.
10. 비디오 스트림으로부터 하나의 해상도를 갖는 비디오 프레임 이미지를 생성하는 단계;

    그래픽스 데이터가 나타내는 객체의 기본 구성 단위인 프리미티브를 구성하는 픽셀들 중 가장 깊은 깊이값을 갖는 픽셀과 가장 낮은 깊이값을 갖는 픽셀을 선택하는 단계;

    상기 선택된 픽셀들의 깊이값들에 대응하는 밉맵 레벨들을 계산하는 단계;

    상기 비디오 프레임 이미지로부터 상기 계산된 밉맵레벨들과 상기 계산된 밉맵레벨들 사이의 밉맵레벨들에 대응하는 이미지들을 형성하는 단계; 및

    상기 형성된 이미지들을 이용하여 상기 그래픽스 데이터를 렌더링하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 그래픽스 데이터 렌더링 방법.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중에 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
12. 그래픽스 데이터가 나타내는 객체의 기본 구성 단위인 프리미티브가 화면상에 차지하는 크기를 계산하는 크기 계산부;

    상기 크기 계산부에서 계산된 크기에 따라 비디오 스트림이 지원하는 복수 개의 해상도들 중 어느 하나를 선택하는 디코딩 해상도 선택부;

    상기 비디오 스트림으로부터 상기 디코딩 해상도 선택부에서 선택된 해상도를 갖는 비디오 프레임 이미지를 생성하는 디코딩부; 및

    상기 디코딩부에서 생성된 비디오 프레임 이미지를 이용하여 상기 그래픽스 데이터를 렌더링하는 렌더링부를 포함함을 특징으로 하는 그래픽스 데이터 렌더링 장치.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 디코딩 해상도 선택부는 상기 크기 계산부에서 계산된 크기에 가장 가까운 크기를 갖는 비디오 프레임 이미지에 대응하는 해상도를 비디오 스트림이 지원하는 복수 개의 해상도들 중에서 선택하는 것을 특징으로 하는 그래픽스 데이터 렌더링 장치.
14. 제 12 항에 있어서,

    상기 선택된 해상도에 비례하여 상기 그래픽스 데이터를 렌더링하기 위한 동작 전압 및 동작 주파수를 설정하는 전압/주파수 설정부를 더 포함하고,

    상기 렌더링부는 상기 설정된 동작 전압 및 동작 주파수에 따라 상기 비디오 프레임 이미지를 이용하여 상기 그래픽스 데이터를 렌더링하는 것을 특징으로 하는 그래픽스 데이터 렌더링 장치.
15. 제 12 항에 있어서,

    상기 렌더링부는 상기 비디오 프레임 이미지를 이용하여 상기 그래픽스 데이터를 구성하는 픽셀들 각각의 색 정보를 결정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 그래픽스 데이터 렌더링 장치.
16. 제 12 항에 있어서,

    상기 크기 계산부는 복수의 프리미티브들이 동일한 이미지를 텍스쳐로 사용하는 경우, 상기 프리미티브들의 크기들 중 최대 크기 및 상기 크기들에 대응하는 밉맵 레벨들을 계산하는 것을 특징으로 하고,

    상기 디코딩 해상도 선택부는 상기 계산된 최대 크기에 따라 비디오 스트림이 지원하는 복수 개의 해상도들 중 어느 하나를 선택하는 것을 특징으로 하고,

    상기 비디오 프레임 이미지로부터 상기 밉맵 레벨들에 대응하는 이미지들을 생성하는 이미지 생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 그래픽스 데이터 렌더링 장치.
17. 제 12 항에 있어서,

    상기 비디오 프레임 이미지를 RGB 신호값으로 변환하는 RGB 변환부를 더 포함하고,

    상기 렌더링부는 상기 RGB 신호값으로 변환된 비디오 프레임 이미지를 이용하여 상기 그래픽스 데이터를 렌더링하는 것을 특징으로 하는 그래픽스 데이터 렌더링 장치.
18. 비디오 스트림으로부터 하나의 해상도를 갖는 비디오 프레임 이미지를 생성하는 디코딩부;

    그래픽스 데이터가 나타내는 객체의 기본 구성 단위인 프리미티브가 화면상에 차지하는 크기에 대응하는 밉맵 레벨을 계산하는 밉맵 레벨 계산부;

    상기 비디오 프레임 이미지로부터 상기 밉맵 레벨에 대응하는 이미지를 형성하는 이미지 형성부; 및

    상기 형성된 이미지를 이용하여 상기 그래픽스 데이터를 렌더링하는 렌더링부를 포함함을 특징으로 하는 그래픽스 데이터 렌더링 장치.
19. 제 18 항에 있어서,

    상기 렌더링부는 상기 형성된 이미지를 이용하여 상기 그래픽스 데이터를 구성하는 픽셀들 각각의 색 정보를 결정하는 것을 특징으로 하는 그래픽스 데이터 렌더링 장치.
20. 그래픽스 데이터가 나타내는 객체의 기본 구성 단위인 프리미티브를 구성하는 픽셀들 중 가장 깊은 깊이값을 갖는 픽셀과 가장 낮은 깊이값을 갖는 픽셀을 선택하는 픽셀 선택부;

    비디오 스트림이 지원하는 복수 개의 해상도들 중에서 상기 선택된 픽셀들의 깊이값들에 대응하는 해상도들을 선택하는 디코딩 해상부 선택부;

    상기 비디오 스트림으로부터 상기 선택된 해상도들과 상기 선택된 해상도들 사이의 해상도들을 갖는 비디오 프레임 이미지들을 생성하는 디코딩부; 및

    상기 생성된 비디오 프레임 이미지들을 이용하여 상기 그래픽스 데이터를 렌더링하는 렌더링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 그래픽스 데이터 렌더링 장치.
21. 비디오 스트림으로부터 하나의 해상도를 갖는 비디오 프레임 이미지를 생성하는 디코딩부;

    그래픽스 데이터가 나타내는 객체의 기본 구성 단위인 프리미티브를 구성하는 픽셀들 중 가장 깊은 깊이값을 갖는 픽셀과 가장 낮은 깊이값을 갖는 픽셀을 선택하는 픽셀 선택부;

    상기 선택된 픽셀들의 깊이값들에 대응하는 밉맵 레벨들을 계산하는 밉맵레 벨 계산부;

    상기 비디오 프레임 이미지로부터 상기 계산된 밉맵레벨들과 상기 밉맵레벨들 사이의 밉맵레벨들에 대응하는 이미지들을 형성하는 이미지 형성부; 및

    상기 형성된 이미지들을 이용하여 상기 그래픽스 데이터를 렌더링하는 렌더링부를 포함함을 특징으로 하는 그래픽스 데이터 렌더링 장치.

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