KR20010085276A - 그래픽 엘리먼트를 검출 및 렌더링하는 방법 및 시스템 - Google Patents

그래픽 엘리먼트를 검출 및 렌더링하는 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

그래픽 또는 다른 대상물이 렌더링되는 그래픽의 소스에 관계없이 사용자에게 디스플레이를 위해 검출되고 렌더링되는 렌더링 엔진 아키텍쳐를 위한 방법 및 시스템이 소개된다. 스트로크 벡터는 예를 들어, 모노크롬 또는 컬러 플랫 패널 디스플레이 디바이스에서의 사용을 위해서 래스터 그래픽 심볼로지로서 검출되고 렌더링된다. 일 실시예에서, 아날로그 스트로크 비디오 아날로그/디지털 변환은 기록 비율 및 디스플레이 픽셀 해상도에 비례해서 스트로크 편향 및 비디오 신호를 오버-샘플링함으로써 수행된다. 디지털화된 스트로크 데이터는 간단한 벡터의 디스플레이 리스트를 생성하도록 처리된다. 앤티-에일리어싱된 그래픽 심볼로지의 렌더링은 트루 앤티-에일리어싱된 간단한 벡터의 그래픽 렌더링으로써 수행된다. 하이브리드 스트로크/래스터 포맷에 대해서, 래스터 비디오 아날로그/디지털 변환은 입력 해상도 및 디스플레이 픽셀 해상도에 비례해서 오버샘플링함으로써 수행된다. 그래픽 심볼로지 및 래스터 비디오는 심볼로지 순위를 갖는 디지털 합을 통해서 조합된다. 전체 효과는 배경 비디오를 갖는 심볼로지의 최대 품질이 고 해상도의 컬러 플랫 패널 디스플레이의 최대의 용량을 사용하여 실현된다. 아날로그 스트로크 심볼로지 입력은 컬러 플랫 패널 디스플레이 상에서 래스터 비디오를 갖는 고-품질의 앤티-에일리어싱된 심볼로지로 변환될 수 있다.

Description

그래픽 엘리먼트를 검출 및 렌더링하는 방법 및 시스템{METHOD OF AND SYSTEM FOR DETECTING AND RENDERING OF GRAPHIC ELEMENTS}
디스플레이 시스템의 가장 일반적인 두 형태는 스트로크 디스플레이 시스템 및 래스터 디스플레이 시스템이다. 스트로크 디스플레이 시스템은 스트로크 편향 프로세서 및 음극선관(CRT) 스트로크-형 디스플레이를 포함한다. 스트로크 디스플레이 시스템은 전자 빔을 미소 증분에 위치 결정하는 능력 및 빔 내의 전자의 가우시안 분포에 기인해서 고유의 앤티-에일리어싱을 갖는 고급 심볼로지를 할 수 있다. 그러나, 스트로크 디스플레이 시스템은 이제 사실상 구식이고 문제들로 성가시다. 예를 들어, CRT 스트로크-형 디스플레이는 높은 실패율, 고비용, 저공급, 및 감소하는 공급자 수를 경험한다.
래스터 디스플레이 시스템은 래스터 이미지 프로세서 및 래스터-형 CRT 또는플랫 패널 디스플레이를 포함한다. 래스터 디스플레이 이미지는 이미지의 수평선 수로 보나, 또는 LCDs와 같은 모자이크 디스플레이의 경우에, 픽셀 해상도로 보나 스트로크 이미지보다 전형적으로 더 양자화된다. 래스터 디스플레이 이미지는 레거시(legacy) 스트로크 시스템에서 이용할 수 있는 기호 품질 레벨에 가까워지도록, 앤티-에일리어싱과 같은, 특별한 처리 기술을 흔히 요구한다. 래스터-모드 플랫 패널 디스플레이는 더 낮은 실패율, 더 낮은 비용을 나타내고, 쉽게 이용될 수 있고 최첨단을 대표한다.
플랫 패널 디스플레이는, 그러나, 래스터 이미지 소스를 필요로 하기 때문에 스트로크 디스플레이 시스템에서 CRT 스트로크-형 디스플레이를 직접 대체할 수는 없다. 이것은 CRT 스트로크-형 디스플레이가 최첨단의 플랫 패널 디스플레이로 대체될 때, 해당 스트로크 편향 프로세서 또한 대체되어야만 함을 시사한다. 따라서, 해당 스트로크 편향 프로세서가 대체될 필요가 없는, 스트로크-형 디스플레이를 플랫 패널 디스플레이로 대체하는 시스템 및 방법이 요망된다. 스트로크 편향 프로세서를 대체할 필요를 제거하는 것은 스트로크-형 디스플레이 대체와 연관된 비용 및 위험을 감소시킨다.
입력 도메인으로부터 그래픽 도메인으로의 정보 변환은 출력으로 그래픽만을 제공하는 시스템에서 반드시 파괴적이다. 그래픽은 디스플레이 요구의 특정 세트를 만족시킬 의도로 렌더링된다. 디스플레이 요구는 변하지만 입력 그래픽에 대해서 렌더링 방법은 변할 수 없을 때, 종래의 시스템에 의한 그래픽 품질로 되도록 강요된다.
예를 들어, 비트 맵 이미지는 특정한 디스플레이 해상도 및 크기에 대해 렌더링된 그래픽을 포함한다. 비트 맵 이미지가 원래 디스플레이보다 상이한 해상도 및 크기를 갖는 디스플레이 상에서 렌더링될 때, 비트 맵은 종래 방법 하에 바이리니어(bilinear) 보간법을 사용하여 변환된다. 프로세스는 또한 스트로크 정보를 비트 맵 이미지로 변환하고(예를 들어, 편향, 크기, 컬러 등을 샘플링함으로써) 그 후 소프트웨어로 이미지를 처리하는 것을 포함한다. 정보는 이 프로세스 동안, 사실 새로운 디스플레이(예를 들어, 플랫 패널 디스플레이)상에서 렌더링될 수 있지만 비트맵이 새로운 디스플레이에 대해서 직접 렌더링되는 경우보다 더 낮은 품질을 갖는 비트 맵을 산출하면서 유실될뿐 아니라 왜곡된다. 더 나아가, 변환 프로세스는 기호가 중첩되는 것을 처리하지 않고 실시간으로 수행되지도 않는다.
플랫 패널 디스플레이를 사용한 하이브리드 스트로크/래스터 디스플레이 시스템에 대해서, 종래의 방법은 각 픽셀에 대해 컬러 및 크기를 갖는 스트로크 심볼로지 비트 맵을 생성하기 위해서 스트로크 편향 프로세서로부터 스트로크 편향, 컬러 및 크기 정보를 오버-샘플링하고, 그 후 스트로크 심볼로지 비트 맵을 처리하고, 래스터 이미지 프로세서로부 디지털화된 래스터를 갖는 처리된 스트로크 심볼로지 비트 맵을 조합하는 것을 포함한다. 조합된 스트로크/래스터 이미지는 그 후 플랫 패널 디스플레이에 제공된다. 스트로크 심볼로지 비트 맵 처리는 앤티-에일리어싱, 에지 검출, 이미지 이미지 평활화, 및 콘트라스트 강화를 포함한다. 벡터 및 심볼로지가 교차할 때, 상이한 컬러의 심볼로지가 매우 유사할 때, 및 심볼로지가 복잡한 형태 또는 아크의 작은 특징적 형상들로 구성되어 있는 경우 이 방법으로는오차의 가능성은 더 긴 벡터 및 더 큰 기호에 기인해서 증가한다. 종래 방법의 망 효과는 일반적으로 스트로크 심볼로지를 흐릿하게 하여, 따라서 원하는 것보다 덜 정확함을 갖는 필요한 심볼로지보다 너 넓게 생성한다. 이것은 작은 기호에 대해서, 적확히 렌더링되어야만 하는 기호에 대해서, 및 심볼로지 구성 요소가 교차하거나 중첩되는 경우에 특히 문제가 된다.
이미지 처리 전에 비트맵으로 디지털화된 스트로크 심볼로지 이미지를 나타내는 도 1은 이것이 왜 종래의 몇 접근법에 있어서 문제인지를 예시한다. 종래 접근법에서의 이미지 처리 구성 부품은 기호가 교차하거나 중첩할 때 유실된 정보의 도움 없이 이 비트 맵을 처리하여야만 한다. 참조 숫자(2)는 두 개의 작은 원을 연결하는 두 개의 녹색선을 나타내고; 참조 숫자(4)는 도의 좌상단의 적색 원을 나타내고; 참조 숫자(6)는 청색 선(좌상단으로부터 우하단까지 뻗어있음)을 나타낸다. 종래 처리 방법이 교차선에 대해서 적용될 때, 교차부는 양선의 폭보다 더 큰 직경을 갖는 도트를 포함하는것 처럼 디스플레이 상에 나타난다. 작은 원은 또한 종래 방법을 사용하여 처리될 때 도트인 것처럼 나타난다. 따라서 심볼로지는 모호해진다. 상이한 컬러의 심볼로지가 매우 유사할 경우에 종래 처리 방법이 적용될 때, 제 3의 틀린 컬러가 디스플레이 상에 인지되고 더 모호하게 된다. 더 나아가, 상이한 컬러의 심볼로지가 중첩하는 경우에, 기호 중 하나만이 디스플레이 상에 인지되고, 다른 기호로부터의 정보 손실을 초래한다.
또 다른 예는 벡터 그래픽이 플랫 패널 디스플레이용으로 의도된 비트 맵 이미지로 렌더링되는 방법을 포함한다. 디스플레이상에 보여질 때, 그래픽은 에일리어싱(예를 들어, 0。 또는 90。 외의 각도로 그려진 선의 계단 스테핑)과 같은 가공물을 포함한다. 종래의 시스템은 선 및 에지를 검출하고 그 후 검출된 선 및 에지를 흐릿하게함으로써 비트 맵을 변경하는 기술을 사용하여 비트 맵 이미지를 후처리하는 방법을 포함한다. 플랫 패널 디스플레이 상에서 보여질 때, 에일리어싱의 효과는 감소되어 나타나지만 그래픽 해상도 및 품질이 희생된다.
본 발명은 일반적으로 컴퓨터 그래픽 디스플레이를 위한 렌더링 엔진 아키텍쳐 및 디스플레이 정보 처리 기술 분야에 관한 것이다. 더 특히, 본 발명은 일반적으로 렌더링되는 그래픽 소스에 관계없이 사용자에게 디스플레이되기 위하여 그래픽 또는 다른 대상물이 검출되고 렌더링되는 렌더링 엔진 아키텍쳐에 대한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
첨부 도면은, 개별 도면을 통해서 동일 참조 숫자는 동일하거나 또는 기능적으로-유사한 요소를 참조하고 명세서의 부분과 결합되어 형성되어 있으며, 더 나아가 본 발명을 예시하고, 본 발명의 상세한 설명과 함께, 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.
도 1(종래 기술)은 컬러, 작은 원, 교차점, 및 중첩을 예시하는 비트 맵을 나타낸 도,
도 2는 본 발명에 따라서 전체 시스템의 구성 요소의 실시예(10)를 예시하는 블록선도,
도 3은 본 발명에 따라서 그래픽 검출 프로세서(200)를 예시하는 블록선도,
도 4는 본 발명에 따라서 인코드 프로세서(300)를 예시하는 블록선도,
도 5는 본 발명에 따라서 그래픽 렌더링 프로세서(400)를 예시하는 블록선도,
도 6은 본 발명에 따라서 디스플레이(600)를 예시하는 블록선도,
도 7은 본 발명에 따라서 정보 검출 및 재생성 프로세스의 다른 실시예(800)를 예시하는 블록선도,
도 8은 본 발명에 따라서 전체 시스템 구성 요소의 다른 실시예(800)의 더 특정한 구현(20)을 예시하는 블록선도,
도 9는 본 발명의 다른 실시예(20)에 따라서 그래픽 렌더링 프로세서(1000)를 예시하는 블록선도,
도 10은 본 발명의 다른 실시예(20)에 따라서 디스플레이 포매터(1100)를 예시하는 블록선도,
도 11은 본 발명의 다른 실시예(20)에 따라서 조합 프로세서(500)를 예시하는 블록선도,
도 12는 컬러 플랫 패널 디스플레이 상에서 고품질 컬러 래스터 비디오를 따라서 고-품질의 앤티-에일리어싱된 컬러 스트로크 심볼로지의 문제를 해결하는 본 발명의 다른 실시예(20)의 구현을 예시하는 블록선도,
도 13은 본 발명의 다른 실시예의 스트로크 벡터 검출 기능을 예시하는 블록선도,
도 14는 본 발명의 다른 실시예의 스트로크 벡터 렌더링 기능을 예시하는 블록선도,
도 15는 본 발명의 다른 실시예의 래스터 포매터 기능을 예시하는 블록선도.
본 발명의 이하 개요는 본 발명에 유일한 몇 혁신적인 구성요소의 이해를 용이하게 하기 위해 제공되고 완전한 설명으로 의도되지는 않는다. 본 발명의 다양한 태양의 인식은 전체 명세서, 청구항, 도면, 및 요약을 전체로서 이해함으로써 얻어진다.
본 발명에 따라서, 제 1의 디스플레이(예를 들어, 스트로크-형 디스플레이)를 위해 생성된 이미지를 표현하는 그래픽스 대상물(예를 들어, 벡터)을 검출하고 상이한 디스플레이(예를 들어, 래스터-형 플랫 패널 디스플레이)에 적합한 형태로 그래픽스 대상물을 리-렌더링하는 방법이 제공된다. 이 방법은 제 1의 디스플레이를 위해 형식화된(formatted) 예를 들어 비디오 같은 소스로부터 형식화된 그래픽을 수신하고; 형식화된 그래픽내의 복수의 그래픽스 대상물을 검출하고; 선결되고 우선 순위가 선정된 방식으로 정보를 포함하는 원래 이미지를 표현하는 그래픽 어레이를 생성하고, 상이한 유형의 디스플레이를 위한 복수의 그래픽스 대상물을 재형식화 또는 리-렌더링;하는 단계들을 포함한다. 리-렌더링된 그래픽스 대상물은 그후 후사용을 위해 저장되거나 상이한 형태의 디스플레이상에 디스플레이된다. 그래픽 어레이 내의 대상물은 그 후 라인을 평탄화 하기 위한 앤티-에일리어싱, 그래픽스 대상물의 외관을 향상시키기 위한 텍스쳐링, 그래픽스 대상물을 조합하고 정확한 컬러 인지를 유지하기 위한 알파 블렌딩, 그래픽스 대상물과 배경 화면 사이의 콘트라스트를 증가시키기 위한 헤일로우잉(haloing), 그래픽스 대상물을 스케일링하고 평탄화 하기 위한 보간, 그래픽스 대상물에 컬러를 주기 위해 채운 깊이의 인지를 제공하기 위한 포깅(fogging), 다른 그래픽 정보 및 소스와의 조합, 및 다른 기능들에 의해서 조작된다. 검출 단계는 컬러 및 강도와 함께 그래픽스 대상물에 존재하는 벡터의 시점 및 종점을 검출하는 단계를 포함한다. 또한, 그래픽스 대상물 내의 각각의 벡터의 길이, 방향, 컬러, 및 드로 속도가 검출된다.
본 발명의 또 다른 태양에 따라서, 제 1의 디스플레이를 위해 생성된 이미지를 나타내는 그래픽스 대상물을 검출하고 상이한 디스플레이에 적합한 형태로 그래픽스 대상물을 리-렌더링하는 장치가 제공된다. 이 장치는 소스로부터 제 1의 디스플레이를 위해 형식화된 그래픽을 수신하는 수단; 형식화된 그래픽내의 복수의 그래픽스 대상물을 검출하기 위한, 상기 수신 수단과 통신하고 있는 검출 수단; 형식화된 그래픽에 기초하여 이미지를 표현하는 복수의 그래픽스 대상물로부터 그래픽 어레이를 생성하기 위한 상기 검출 수단과 통신하고 있는 발생 수단; 및 상이한 디스플레이를 위해 형식화된 복수의 그래픽스 대상물을 리-렌더링하기 위한, 상기 생성 수단과 통신하고 있는 리-렌더링 수단을 포함한다.
대안 실시예에서, 본 발명은 또한 더 포괄적인 뷰 디스플레이 포맷을 제공하기 위하여 리-렌더링된 그래픽스 대상물과, 다른 소스로부터의 영상, 비디오, 또는그래픽을 포함하는 다른 정보를 결합한다.
본 발명의 새로운 구성요소는 본 발명의 이하 상세한 설명을 조사함으로써 당업자에게 명백해질 것이며 본 발명의 실시에 의해 배워질 것이다. 그러나, 이하 발명 및 청구항의 상세한 설명으로부터 본 발명의 범위 및 취지 내에서 다양한 변화 및 수정이 당업자에게 명백해질 것이기 때문에, 본 발명의 특정 실시예를 가리키는 동안, 소개된 본 발명 및 특정예의 상세한 설명은 예시의 목적으로만 제공되는 것으로 이해되어야만 한다.
본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해서, 래스터 변환에 대한 스트로크의 종래 구현이 본 발명의 실시예와 비교되는 짧은 논의가 제공된다. 종래의 구현 및 본 발명의 구현에의 접근법은 상당히 다르다. 아날로그 스트로크 심볼로지 입력을 컬러 플랫 패널 디스플레이 상에서 래스터 비디오를 갖는 고품질의 앤티-에일리어싱된 심볼로지로 변환하기 위해 필요한 기능이 본 발명과 대비해 종래적으로 구현된 방식으로 소개된다.
스트로크 편향 및 비디오는 오버-샘플링을 통해서 디지털화된다. 종래 접근법에처럼 비트 맵을 생성하는 대신에, 본 발명은 컬러 및 컬러를 따라서 특정한 심볼로지 내에서 각 벡터에 대한 시점 및 종점을 검출한다. 개개의 벡터는 방향에서의 변화, 컬러에서의 변화, 크기에서의 변화, 드로 속도에서의 변화를 통해서 또는 신호를 공백화하는 심볼로지의 표명 또는 비표명에 의해서 구별된다. 이것은 원래의 스트로크 편향 프로세서에 의해 사용된 원래 벡터 디스플레이 리스트를 효과적으로 재생성한다. 일단 원래의 디스플레이 리스트가 재생성되면, 스트로크 심볼로지는 종래 접근법에서 경험된 오차없이 리-렌더링될 수 있다. 이것은 디스플레이 리스트로부터의 벡터가 그 후 앤티-에일리어싱, 알파 블렌딩, 및 다른 그래픽 렌더링 기능을 위해 최첨단의 알고리즘을 사용한 그래픽 렌더링 구성요소에 의해 렌더링되기 때문이다. 이들 그래픽 렌더링 구성요소는 개인 컴퓨터 및 워크스테이션용 그래픽 카드에 사용되는 것들과 같고, 당업자에 의해 잘 이해되는 알고리즘을 구현한다. 스트로크 벡터를 동적으로 차단하고 켜는 프로세스는 어클루젼(occlusion)이라 불린다. 어클루젼은 전형적으로 스트로크 디스플레이 시스템에 대해서 편향이어클루젼 지역에 있는 동안 스트로크 비디오 신호를 제로의 빔 크기로 설정함으로써 달성된다. 본 발명에 대해서, 어클루젼 영역은 스트로크 비디오와 동시에 존재하는 그들 벡터만을 리-렌더링한 결과로써 정확히 유지된다. 교차부 및 아크뿐만 아니라 가장 작은 기호 또한 최상의 가능한 품질을 갖도록 정확히 렌더링된다. 스트로크 심볼로지가 래스터 형태로 일단 리-렌더링되면, 디지털화된 래스터 비디오로 조합될 수 있다.
종래 접근법 및 본 발명 모두는 아날로그에 대한 스트로크 비디오 입력을 디지털 변환으로 오버 샘플링한다. 종래 접근법 및 본 발명 모두는 마찬가지 방식으로 디지털화된 래스터 비디오를 갖는 스트로크 심볼로지의 조합을 수행한다. 그러나, 종래 접근법은 비 실시간 시스템 또는 평행 디지털 신호 처리 구성요소를 갖는 시스템에서 전형적으로 수행되는 정도까지 컬러를 변화시키는 아크 및 교차부의 존재하에 비트 맵 또는 이미지 처리를 수행하는 문제를 갖고 있다.
본 발명은 실시간으로 비트 맵을 처리하는 것(도 1에 관한 상기 논의 참조)으로부터 실시간에서 수행될 수 있는 개개의 벡터의 시점 및 종점을 검출하는 것으로 문제를 이동시킨다. 본 발명은 유실되고 왜곡된 스트로크 심볼로지 정보의 효과를 제거하고 높은 해상도의 컬러 플랫 패널 디스플레이에 대해서 최적화된 방식으로 스트로크 기호를 리-렌더링한다. 비트 맵을 처리해야만 하는 종래 접근법과는 다르게 본 발명은 개개의 벡터의 디스플레이 리스트를 처리한다. 디스플레이 리스트는 정보의 유실없이 스트로크 심볼로지에 대해서 렌더링된 각각의 모든 벡터를 나타낸다.
통상적으로, 아날로그 스트로크 비디오 A/D는 기록 비율 및 디스플레이 픽셀 해상도에 비례해서 오버샘플링함으로써 수행된다. 디지털화된 스트로크 비디오 데이터 처리는 먼저 비트맵을 생성함으로써 수행된다. 앤티-에일리어싱을 갖는 심볼로지의 렌더링은 에지 검출, 이미지 평탄화 하기, 콘트라스트 강화, 최근접 이웃(nearest neighbor) 분석(의사 앤티-에일리어싱) 및 당업자에 의해 잘 알려진 다른 그래픽 및 이미지 처리 기술을 사용하여 비트 맵을 후처리함으로써 수행된다. 아날로그 래스터 비디오 A/D는 입력 해상도 및 디스플레이 픽셀 해상도에 비례해서 오버샘플링함으로써 수행된다. 스트로크 심볼로지 및 래스터 비디오는 디지털 합을 통하여 심볼로지 순위 또는 우선 순위를 갖도록 조합된다. 이 종래 접근법의 끝에서 끝 효과는 심볼로지의 품질이, 고해상도 컬러의 플랫 패널 디스플레이 용량을 완전히 현실화하지는 않는 동안, 타협된다.
비교해서, 여기서 설명된 본 발명의 일 실시예에서, 아날로그 스트로크 편향 및 비디오 A/D는 기록 비율 및 디스플레이 픽셀 해상도에 비례해서 오버 샘플링에 의해서 수행된다. 디지털화된 스트로크 비디오 데이터 처리는 디스플레이 리스트를 생성함으로써 수행된다. 앤티-에일리어싱 및 알파 블렌딩을 갖는 심볼로지의 렌더링은 종점의 서브-픽셀 위치 결정으로 간단한 벡터(트루 앤티-에일리어싱)의 그래픽 렌더링, 앤티-에일리어싱을 사용한 알고리즘 사용, 및 당업자에게 잘 알려지고 인식된 알고리즘의 알파 블렌딩에 의해서 수행된다. 에일리어싱 알고리즘은 디스플레이상에서 보여질 때 라인이 곧고 평탄하게 보이도록 만드는 방식으로 벡터를 따라서 및 벡터 주위에 픽셀을 변조할 수 있다. 이것은 다른 경우라면 벡터를 계단형태의 라인으로 나타낼 플랫 패널 디스플레이에 있어서 특히 중요하다. 알파 블렌딩은 최상의 우선 순위 벡터가 하위의 우선 순위 벡터에 의해서 가리워지지 않도록 보장하는 방식으로 중첩 벡터가 렌더링되는 것을 가능하게 한다. 알파 블렌딩 알고리즘은 매우 가깝게 또는 중첩된 방식으로 렌더링된 상이한 컬러의 벡터가 보여질 때 제 3의(거짓의) 컬러를 나타내지 않도록 보장하기 위하여 벡터를 따라서 및 주위에 픽셀 컬러를 수정한다. 아날로그 래스터 비디오 A/D는 입력 해상도 및 디스플레이 픽셀 해상도에 비례해서 오버샘플링에 의해서 수행된다. 스트로크 심볼로지 및 래스터 비디오는 심볼로지 선행을 갖는 디지털 합계를 통해서 조합된다. 본 발명의 이 접근법의 최종 효과는 고-해상도의 컬러 플랫 패널 디스플레이의 최대 능력을 사용하여 심볼로지의 최대 품질이 실현된다는 것이다.
본 발명의 실시예의 기본적 동작을 설명하기 위해, 이제 주 구성 요소에 의해서 나타내어진 본 발명의 실시예(10)가 도시된 도 2를 보자. 각각의 구성 요소(200에서 600)는 여기서 더 나아가 설명된다. 본 발명에 대해서, 그래픽스 대상물은 그래픽 디스플레이 시스템에 존재하는 모든 정보를 포함한다. 본 발명은 렌더링되는 그래픽의 소스에 관계없이 최적의 방식으로 디스플레이용 그래픽을 렌더링하는 것을 가능하게 한다. 특히, 원하지 않는 방식일 수 있는 방법으로 이미 렌더링된 그래픽은 원하는 방법을 사용하여 리-렌더링될 수 있다. 본 발명은 아날로그 스트로크 심볼로지 입력을 배경 래스터 비디오, 예를 들어, 컬러 플랫 패널 디스플레이상의 디스플레이로써 고-품질의 앤티-에일리어싱된 심볼로지로 전활할 수 있다.
여기서 논의되는 특별한 수치 및 구성은 변할 수 있고 본 발명의 특별한 실시예를 예시하기 위해서만 인용되며 본 발명의 범위를 한정하도록 의도되지는 않는다. 이 실시예의 이하 논의에서, 래스터 컬러 플랫 패널 디스플레이 상에서 최적화된 방식으로 비디오를 렌더링하기 위하여 벡터-형 디스플레이용 스트로크(벡터) 비디오 신호로서 렌더링된 아날로그 컬러 비디오를 처리하는 것이 바람직하다. 스트로크(벡터)비디오의 소스가 바뀔 수 없는 그러한 시스템에서는 제한이 따른다. 이하 설명은 래스터 그래픽 렌더링에 대한 스트로크가 제공됨에도 불구하고, 본 발명은 이미지 향상, 비디오 장면 분석, 문자 인식, 목표 인식, 및 정보 번역 및 분석의 다른 형태를, 한정없이, 포함하는 다른 응용을 갖는다는 것이 당업자에게 명백할 것이다.
다시 도 2를 참조하면, 그래픽 검출 프로세서(200)는 각각의 비디오 프레임에 대한 스트로크(벡터) 비디오 입력과 같은 원래 소스에 의해 렌더링된 개개의 벡터를 검출한다. 이것을 완수하기 위해서, 그래픽 검출 프로세서(200)는 당업자에게 잘 알려진 방식으로 벡터의 디지털 샘플을 형성하는 아날로그/디지털 변환기(A/D)를 사용하여 스트로크 (벡터) 비디오로부터의 수평 편향(x 디스플레이 위치) 및 수직 편향(y 디스플레이 위치) 신호, 컬러 신호, 크기 신호, 심볼로지 공백화 신호, 및 다른 신호들을 먼저 디지털화한다.
그 후 벡터((x2-x1),(y2-y1), x1는 시퀀스에서 수평 편향의 제 1의 샘플, x2는 시퀀스에서 수평 편향의 제 2의 샘플, y1는 시퀀스에서 수직 편향의 제 1의 샘플,y2는 시퀀스에서 수직 편향의 제 2의 샘플 등)방향 또는 벡터 방향에서의 변화는 벡터의 이전 디지털 샘플에서의 디지털화된 수평 및 수직 편향 신호에 대한 벡터의 디지털 샘플에서의 디지털화된 수평 및 수직 편향 신호를 비교함으로써 결정된다. 벡터의 시점 및 종점은 벡터 방향에서의 변화로부터, 컬러에서의 변화로부터, 크기에서의 변화로부터, 드로 속도(샘플 주기에 의해 분할된 벡터의 두 디지털 샘플 사이의 거리)의 변화로부터, 또는 벡터의 디지털 샘플에서의 다른 디지털화된 신호에서의 변화로부터 결정된다. 또한, 본 발명은 복수의 샘플이 결합해서 하나의 큰 벡터(즉, 많은 작은 벡터들이 하나의 벡터로 보일 수 있다)가 되는 결과를 초래할지를 결정한다. 벡터는 스트로크-같은 비디오로부터 종점을 결정함으로써, 래스터 이미지에서 벡터를 인식함으로써, 또는 당업자에게 잘 알려진 방식으로 그래픽 어레이 또는 디스플레이 리스트에서 벡터 드로 명령을 파싱(parsing)함으로써 검출될 수 있다는 것이 주목된다.
본 발명은 방향에서의 측정된 변화가 당업자에게 명백할 방식으로 선결된 정적 또는 동적 임계 값(잡은 또는 프로세서 특성에 의해 영향받음)을 초과할 때 벡터 방향에서의 변화를 나타낸다. 벡터의 길이는 다음 식에 따라 시점과 종점 사이의 거리로부터 결정된다: sqrt((x2-x1)2+ (y2-y1)2). 벡터의 크기는 벡터의 디지털 샘플에서의 디지털화된 크기 신호로부터 및 벡터의 디지털 샘플에 대한 드로 속도로부터 결정된다. 벡터 프리미티브는 그 후 벡터의 시점 및 종점, 길이, 방향, 컬러 및 크기를 결합함으로써 형성된다. 벡터 프리미티브는, 예를 들어, 컬러 플랫패널 디스플레이(630) 상에서 렌더링되는 벡터의 각각의 이미지 또는 비디오 프레임에 대한 벡터 어레이(그래픽 어레이(260))에 더해진다. 벡터의 비디오 프레임의 시점 및 종점은 벡터 (그래픽) 어레이(260)에서 이미 벡터 프리미티브를 검출함으로써, 타이머에 의해서, 또는 다른 수단에 의해서 스트로크 비디오 신호 또는 다른 동기 정보로부터 직접 결정된다. 다른 벡터 측정에서의 변화는 유사한 방식으로 나타내어지고 당업자에게 명백해질 것이다.
도 3을 보면, 본 발명에 따른 그래픽 검출 프로세서(200)가 도시된다. 그래픽 검출 프로세서(200)는 입력과 같은 렌더링된 그래픽(220)의 다수 형태를 받아들이기 위해서 프로그래밍될 수 있다. 렌더링된 그래픽(22)은 스트로크 편향 프로세서, 래스터 이미지 프로세서, 이미지 스캐너, 정지 또는 이동 카메라, 또는 그래픽 응용과 같은 특별한 소스에 의해서 생성되는 영상, 비디오, 그래픽 그래픽 명령, 또는 다른 적절한 입력이 될 수 있다. 그래픽 검출 프로세서(200)를 프로그래밍할 수 있는 능력은 당업자에게 명백해질 것과 같은 입력 형태, 입력 컨텐트, 수행, 보안, 전송, 저장, 이미지 품질, 특정한 디스플레이 특성, 및 다른 목적으로 최적화를 위해 제공된다. 프로그래밍은 당업자에게 알려진 방식으로 최적화를 위해 동적으로 할당된 수치 또는 디폴트에 기초되어질 수 있다.
종래 시스템은 출력으로서 렌더링된 그래픽(220)으로부터 비트맵을 제공하는 반면, 그래픽 검출 프로세서(200)는 출력으로서 렌더링된 그래픽(22)에서 제공된 그래픽 정보를 나타내는 그래픽 어레이(260)를 제공한다. 그래픽 어레이(260)의 생성은 본 발명의 하나의 새로운 구성 요소이다. 그래픽 어레이(260)는 또한 여기에서 디스플레이 리스트로서 참조된다. 당업자는 주어진 디스플레이에 대해서 최적 방식으로 그래픽 어레이(260)로 그래픽을 렌더링할 수 있다. 획득(230) 모듈은 렌더링된 그래픽(220)을 처리에 적합한 형태로 변환한다. 예를 들어, 렌더링된 그래픽(22)이 아날로그 스트로크 비디오 형태라면, 획득(230)은 렌더링된 그래픽(22)을 디지털 프로세서에 의해서 그 후 처리된 디지털 샘플로 변환할 수 있다. 인식(240) 모듈은 렌더링된 그래픽(22) 내의 그래픽스 대상물을 확인한다. 예를 들어, 인식(240) 모듈은 획득(230)에 의해서 제공된 디지털 샘플에서 문자에 대한 위치, 형태, 및 폰트, 또는 원 및 구와 같은 그래픽스 대상물에 대한 벡터의 시점 및 종점, 위치 및 유형을 결정할 수 있다. 어레이 생성기(250)는 인식(240) 모듈에 의해서 확인된 각각의 그래픽스 대상물에 대한 정보를 수집하고 각각의 그래픽스 대상물 또는 프리미티브에 대한 정보를 갖는 그래픽 어레이(260)를 생성한다. 예를 들어, 그래픽 어레이(260)는 디스플레이 리스트에서의 각각의 엔트리가 이하의 정보를 포함하는 벡터의 디스플레이 리스트일 수 있다: 시점(x,y), 종점(x,y), 컬러(적색 레벨, 녹색 레벨, 청색 레벨), 크기(전압 또는 상대 밝기 레벨), 드로 속도(인치/초). 그래픽 어레이(260)에서 어레이에서의 외관의 차수는 그래픽스 대상물 순위 또는 다른 처리 기능을 결정하는데 사용될 수 있다.
도 4를 보면, 본 발명에 따른 인코드 프로세서(300)가 도시된다. 인코드 프로세서(300)는 입력으로서 그래픽 어레이(260)를 수신한다. 인코드 프로세서(300)는 그래픽 어레이(260)에서 그래픽 정보를 나타내는 최적화된 그래픽 어레이(330)를 출력으로서 제공한다. 인코드 프로세서(300)는 입력 형태, 입력 컨텐트, 수행,보안, 전송,저장, 이미지 품질, 특정한 디스플레이 특성, 및 다른 목적을 위해서 최적화될 수 있다. 비한정 예로서, 인코드 프로세서(300)는 벡터 양자화, 데이터 압축, 데이터 암호화, 그래픽스 대상물 분류, 알파 값 할당(즉, 선행 또는 트랜스페어런시), 또는 다른 처리 기능을 수행한다. 더 나아간 예로서, 인코드 프로세서(300)는 모든 벡터가 컬러 플랫 패널 디스플레이상에서 그들의 형태를 최적화하기 위하여 합리적인 길이, 컬러, 및 크기를 갖도록 보장하기 위해서 그래픽 어레이(260)의 각각의 벡터를 필터링할 수 있다. 또 다른 예로서, 인코드 프로세서(300)는 실리콘 그래픽스사로부터 이용할 수 있는 OpenGL컴퓨터 소프트웨어에 의해 지원되는 것들과 같은 그래픽 명령 또는 그래픽 루틴 콜의 어레이로서 그래픽 어레이(260)를 인코딩할 수 있다. 또 다른 예로서, 인코드 프로세서(300)는 단일 드로 원 명령으로서 원을 평성하는 벡터의 체인을 인코딩할 수 있는데, 이것은 또한 인식(240) 모듈에 대한 경우도 된다. 인코드 프로세서(300)로부터의 출력은 최적화된 그래픽 어레이(330)이다.
도 5를 보면, 본 발명에 따른 그래픽 렌더링 프로세서(400)가 도시된다. 그래픽 렌더링 프로세서(400)는 인코드 프로세서(300)로부터의 최적화된 그래픽 어레이(330) 또는 그래픽 어레이(260)를 입력으로서 수신한다. 그래픽 렌더링 프로세서(400)는 그래픽 어레이(260) 또는 최적화된 그래픽 어레이(330) 내에 포함된 그래픽 정보의 렌더링(처리/형식화)인 디스플레이 데이터(530)를 출력으로서 제공한다. 디스플레이 데이터(530)는 그래픽 디스플레이용으로 적합하게 형식화된다. 디스플레이 데이터(530)는 다음의 정보 유형의 임의 또는 모두를 포함할 수 있다:비트 맵, 텍스쳐 맵, 래스터 그래픽, 벡터 그래픽, 홀로그래픽 및 다른 그래픽 형식화. 그래픽 렌더링 프로세서(400)는 라인을 평탄화 하기 위한 앤티-에일리어싱, 그래픽스 대상물의 외형을 향상시키기 위한 텍스쳐링, 그래픽스 대상물을 결합하고 정확한 컬러 인지를 유지하기 위한 알파 블렌딩, 그래픽스 대상물 및 배경 장면 사이의 콘트라스트를 증가시키기 위한 헤일로우잉, 그래픽스 대상물을 스케일링하고 평탄화하기 위한 보간, 그래픽스 대상물에 컬러를 주기 위하여 채운 깊이의 인지를 게공하기 위한 포깅, 다른 그래픽 정보 및 소스로 조합, 및 다른 기능을 포함하는 그래픽 처리 기능을 수행할 수 있다. 그래픽 렌더링 프로세서(400)는 입력 형태, 입력 콘텐트, 수행, 보안, 전송, 저장, 이미지 품질, 특정한 디스플레이 특성, 및 다른 목적을 위하여 최적화될 수 있다.
그래픽 렌더링 프로세서(400)는 또한 컬러 플랫 패널 디스플레이(600)를 위해서 최적화될 수 있다. 그래픽 렌더링 프로세서(400)는 어레이에서의 각각의 대상물 또는 프리미티브에 대한 그래픽 렌더링 명령을 수행함으로써 그래픽 어레이(260) 또는 최적화된 그래픽 어레이(330)를 처리한다. 벡터 프리미티브 렌더링의 우선 순위는 제 1의 프리미티브(또는 다른 선결된 값)가 최상의 우선 순위를 갖는 어레이에서 벡터 프리미티브의 위치에 의해서 결정된다. 우선 순위는 또한 인식(240) 모듈에 의해서 인식된 그래픽스 대상물의 형태에 기초해서 할당될 수 있다. 그래픽 렌더링 프로세서(400)는 래스터 도메인에서 동작하고, 개개의 프리미티브를 렌더링할 때 앤티-에일리어싱, 텍스쳐링, 알파 블렌딩, 헤일로우잉, 보간, 포깅, 쉐이딩, 채움, 다른 렌더링 기술 및 그들의 조합을 응용한다. 그래픽 렌더링프로세서(400)로부터의 출력은 디스플레이 데이터(530)이다. 디스플레이 데이터(530)는 디스플레이 또는 다른 디바이스(즉, 저장 디바이스)로의 전송을 위해 준비된 형식화된 시각 정보를 포함한다. 예를 들어, 디스플레이 데이터(530)는 컬러 플랫 패널 디스플레이용으로 형식화된 비트 맵일 수 있다.
디스플레이 데이터 (530)는 사람에 의해서 보여질 수 있는 당업자에게 잘 알려진 방식으로 컬러 플랫 패널 디스플레이(600)에, 예를 들어, 픽셀 버스를 통해서 전송된다. 당업자는, 그러나, 정보를 한 위치로부터 다른 위치로 전송하는 임의의 수단이 본 발명에서 작동한다는 것을 인식할 것이다.
도 6을 보면, 디스플레이(600)가 도시된다. 디스플레이(600)는 입력으로서 디스플레이 데이터(530)를 수신한다. 디스플레이(600)는 렌더링된 그래픽(220)을 나타내는 디스플레이 면/볼륨(630)을 출력으로서 제공한다. 디스플레이 면/볼륨(630)은 렌더링 그래픽(220)의 원하는 표시를 나타낸다. 디스플레이 면/볼륨(630)의 표시는 볼 수 있는 정보, 전송된 정보, 저장된 정보, 또는 다른 적절한 정보 형태일 수 있다. 디스플레이 면/볼륨(630)은 음극선관 디바이스, 플랫 패널 디바이스, 액정 표시 장치, 투사 디바이스, 홀로그래픽 디바이스, 망막 투사 디바이스, 저장 디바이스, 프린터, 전송기, 또는 표시, 저장, 전송, 운반, 또는 볼 수 있고, 접근할 수 있고 또는 사용할 수 있는 그래픽 정보를 만드는 임의의 다른 디바이스 또는 방법일 수 있다.
정보의 다른 형태는 본 발명에서 구현된 방법 및 시스템을 사용하여 재생성될 수 있다. 예를 들어, 도 7을 보면, 이 목적을 위한 본 발명의 대안의실시예(800)가 도시된다. 정보 검출 프로세서(820)는 그래픽 검출 프로세서(200)의 더 일반화된 형태이다. 도 7에서 인코드 프로세서(830)는 상기된 인코드 프로세서(300)의 더 일반화된 형태이다. 도 7의 정보 프로세서(840)는 그래픽 렌더링 프로세서(400)의 더 일반화된 형태이다. 도 7의 다른 정보(810)는 디스플레이 포매터(1100)(도 10)의 더 일반화된 형태이다. 도 7의 조합 프로세서(850)는 여기서 설명된 조합 프로세서(500)의 더 일반화된 형태이다. 도 7의 정보 저장/전송(860)은 도 6의 디스플레이(600)의 더 일반화된 형태이다.
본 발명의 일 실시예를 설명했고, 이제 전술된 그래픽 렌더링 장치 및 방법의 대안의 실시예에 주목하자. 특히, 도 8을 보면 주 구성 요소에 의해서 나타내어진 본 발명의 대안의 실시예(20)가 도시된다. 도 8의 블록선도는 도 7에 도시된 본 발명의 대안의 실시예를 나타낸다. 그래픽 검출 프로세서(200) 및 인코드 프로세서(300)의 논의는 도 3 및 4에 관하여 각각 이미 제공된 것과 같고 따라서 다시 논의되지는 않을 것이다.
도 9를 보면, 본 발명의 대안의 실시예에 따른 그래픽 처리(1000)가 도시된다. 그래픽 프로세서(420)는 입력으로서 그래픽 어레이(260) 또는 최적화된 그래픽 어레이(330)를 수신한다. 그래픽 프로세서(420)는 그래픽 어레이(260) 또는 최적화된 그래픽 어레이(330) 내에 포함된 그래픽 정보의 렌더링인 프레임 버퍼(430)를 출력으로서 제공한다. 프레임 버퍼(430)는 플로-쓰루 방법을 쓰는 디스플레이 시스템용 디스플레이(600) 또는 조합 프로세서(500)에 직접 제공된 정보 스트림 또는 프레임 버퍼 메모리 외부로 스캐닝한 디스플레이 시스템용 메모리 디바이스일 수있다. 프레임 버퍼(430)는 특별한 형태의 그래픽 디스플레이용으로 적절히 형식화될 수 있다. 프레임 버퍼(430)는 임의의 또는 모든 다음 형태의 정보를 포함할 수 있다: 비트 맵, 텍스쳐 맵, 래스터 그래픽, 벡터 그래픽, 홀로그래픽, 및 다른 그래픽 형식화. 그래픽 프로세서(420)는 앤티-에일리어싱, 텍스쳐링, 알파 블렌딩, 헤일로우잉, 보간, 포깅, 채움, 다른 그래픽 정보 및 소스로 조합, 및 다른 기능들을 포함하는 특정 그래픽 처리 기능을 수행한다. 그래픽 렌더링 프로세서(1000)는 입력 형태, 입력 컨텐트, 수행, 보안, 전송, 저장, 이미지 품질, 특정 디스플레이 특성, 및 다른 목적으로 최적화될 수 있다.
도 10을 보면, 본 발명의 대안의 실시예(800)에 따른 디스플레이 포매터(1100)가 도시된다. 획득(135)은 영상, 비디오, 그래픽, 또는 그래픽 명령을 입력(110)으로서 받아들인다. 포매터(130)는 획득(135)으로부터 정보를 수신하고 출력으로서 프레임 버퍼(140)를 제공한다. 프레임 버퍼(140)는 그래픽 디스플레이용으로 적합하게 형식화된 영상, 비디오, 그래픽, 또는 그래픽 명령의 렌더링을 포함한다.
도 11을 보면 본 발명의 대안의 실시예(800)에 따른 조합 프로세서(500)가 도시된다. 조합 프로세서(500)는 다수의 프레임 버퍼(510 및 540) 1에서 n까지의 렌더링된 그래픽을 입력으로서 받고, 결합(520)에서 프레임 버퍼의 콘텐트를 결합하고, 출력으로서 디스플레이 데이터(530)를 제공한다. 디스플레이 데이터(530)는 그래픽 디스플레이(디스플레이 데이터(530))용으로 적합하게 형식화된 임의의 또는 모든 프레임 버퍼로부터의 그래픽의 결합된 렌더링이다. 조합 프로세서(500)는 그래픽 디스플레이용으로 많은 소스로부터의 그래픽 정보를 결합할 때 최대 유연성을 제공한다. 조합 프로세서(500)는 앤티-에일리어싱, 텍스쳐링, 알파 블렌딩, 헤일로우잉, 보간, 포깅, 채움, 그래픽 정보 및 소스로 조합, 및 다른 기능들을 포함하는 다른 그래픽 기능을 수행할 수 있다. 조합 프로세서(500)는 대안의 실시예에 따른 본 발명의 선택적 구성 요소이다.
도 6을 보면, 대안의 실시예에서 사용하기 위한 디스플레이(600)가 도시된다. 위 도 6에 관한 논의는 대안의 실시예에 적용되고, 따라서 다시 논의될 필요가 없다. 대안의 실시예에서, 그러나, 출력, 디스플레이 면/볼륨(630)은 입력(110)과 결합된 렌더링된 그래픽(220)의 표시이다. 디스플레이(630)는 입력(110)과 결합된 렌더링된 그래픽(220)의 원하는 표시를 나타낸다.
예 1
이하 비한정 예는 플랫 패널 디스플레이에서 사용하기 위해서 래스터 심볼로지 변환에 대한 스트로크 심볼로지에 응용된 바의 대안의 실시예(20)의 동작을 예시하도록 제공된다. 도 8은 컬러 플랫 패널 디스플레이 상에서 고-품질 컬러 래스터 비디오와 함께 고-품질의 앤티-에일리어싱된 컬러 스트로크 심볼로지를 디스플레이하는 문제를 해결하는 본 발명의 구현을 기능적으로 도시한다.
도 3을 보면, 그래픽 검출 프로세서(200)는 각각의 비디오 프레임에 대한 레거시 스트로크 (벡터) 비디오 인터페이스에 의해서 제공된 개개의 벡터를 검출한다. 그래픽 검출 프로세서(200)는 벡터의 디지털 샘플을 형성하는 아날로그/디지털 변환기를 사용하여 스트로크 (벡터) 비디오로부터의 수평 및 수직 편향 신호, 컬러신호, 크기 신호, 심볼로지 공백화 신호 및 다른 신호를 디지털화한다. 벡터의 방향은 벡터의 이전 디지털 샘플에서의 디지털화된 수평 및 수직 편향 신호에 대한 벡터의 디지털 샘플에서의 디지털화된 수평 및 수직 편향 신호를 비교함으로써 결정된다. 벡터의 시점 및 종점은 벡터의 디지털 샘플에서 벡터 방향에서의 변화로부터, 컬러에서의 변화로부터, 크기에서의 변화로부터, 드로 속도에서의 변화로부터, 또는 다른 디지털화된 신호에서의 변화로부터 결정된다. 벡터 방향에서의 변화는 방향에서의 측정된 변화가 정적 또는 동적 임계값을 초과할 때 나타내어진다. 다른 벡터 측정치에서의 변화도 유사한 방식으로 나타내어진다. 벡터의 길이는 시점 및 종점 사이의 거리로부터 결정된다. 벡터의 크기는 벡터의 디지털 샘플에서의 디지털화된 크기 신호로부터 및 벡터의 디지털 샘플에 대한 드로 속도로부터 결정된다. 더 느린 드로 속도는 벡터에 대한 더 큰 크기에 해당한다. 벡터 프리미티브는 벡터의 시점 및 종점, 길이, 방향, 컬러, 드로 속도, 및 크기를 결합함으로써 형성된다. 벡터 프리미티브는 벡터의 각각의 비디오 프레임에 대하여 벡터 (그래픽) 어레이(260)에 더해지고 컬러 플랫 패널 디스플레이(630) 상에서 렌더링 되도록 우선 순위 선정된다. 벡터의 비디오 프레임의 시점 및 종점은 타이머에 의해서, 또는 다른 수단에 의해서, 벡터 (그래픽) 어레이(260)에서 이전에 벡터 프리미티브를 검출함으로써, 스트로크 비디오 신호 또는 다른 동기 정보로부터 직접 결정된다.
도 4를 보면, 인코드 프로세서(300)는 컬러 플랫 패널 디스플레이 상에서 벡터의 외형을 최적화하기 위하여 벡터 어레이(260)에서의 각각의 벡터를 필터링해서 모든 벡터가 합리적인 길이, 컬러, 및 크기를 갖도록 보장한다. 예를 들어, 벡터프리미티브에 대하여 측정된 컬러는 컬러 플랫 패널 디스플레이 상에서의 표시를 위해서 및 암시장치 호환성과 같은 것을 고려해서 최적화된 컬러로서 인코딩될 수 있다. 또한, 벡터 프리미티브의 크기는 드로 속도의 효과 또는 순위 또는 다른 기준에 기초한 이산 크기 레벨을 할당하는 요구를 고려하도록 인코딩될 수 있다. 부가해서, 인코드 프로세서(300)는 그래픽 렌더링 명령의 생성을 위해 최적화된 방식으로 각각의 벡터 프리미티브와 연관된 정보를 형식화할 수 있다. 인코드 프로세서(300)로부터의 출력은 최적화된 벡터 (그래픽) 어레이(330)이다.
다시 도 9를 보면, 그래픽 렌더링 프로세서(1000)는 컬러 플랫 패널 디스플레이(600)를 위해 최적화된다. 그래픽 렌더링 프로세서(1000)는 각각의 벡터 프리미티브에 대해서 벡터 (그래픽) 렌더 명령을 그래픽 프로세서(400)에 발행함으로써 최적화된 벡터 (그래픽) 어레이(330)를 처리한다. 벡터 프리미티브 렌더링에 대한 우선 순위는 최적화된 벡터 (그래픽) 어레이(330)의 제 1의 벡터가 최상의 우선 순위를 갖는 최적화된 벡터 (그래픽) 어레이(330)에서 벡터 프리미티브의 위치에 의해서 결정된다. 그래픽 프로세서는 래스터 도메인에서 작동하고, 개개의 벡터 프리미티브를 렌더링할 때 앤티-에일리어싱, 텍스쳐링, 알파 블렌딩, 헤일로우잉, 보간, 포깅, 및 채우기를 응용한다. 그래픽 렌더링 프로세서(400)로부터의 출력은 렌더링된 벡터(프레임 버퍼)(430)이다.
도 10을 다시 보면, 디스플레이 포매터(1100)는 컬러 플랫 패널 디스플레이(630) 상에서 렌더링의 목적으로 획득(135)에 의하여 최소 처리를 요구하는 입력(110) 아날로그 래스터 비디오를 채택한다. 획득(135)은 아날로그/디지털변환, 크기 및 디스플레이 크기 스케일링, 및 당업자에게 잘 이해되는 다른 기능과 같은 기능을 수행할 수 있다. 포매터(130)로부터의 출력은 형식화된 래스터 비디오(프레임 버퍼)(140)이다.
도 11을 다시 보면, 조합 프로세서(500)는 더 포괄적인 뷰 디스플레이 형식을 제공하기 위해서 그래픽 렌더링 프로세서(400)로부터의 렌더링된 벡터(프레임 버퍼)(530)와 디스플레이 포매터(1100)로부터의 형식화된 래스터 비디오(프레임 버퍼)(140)를 결합한다. 조합 프로세서(500)로부터의 출력은 디스플레이 데이터(530)이다.
예 2
이하의 비한정 예는 플랫 패널 디스플레이에서 사용하기 위한 래스터 변환에 대한 스트로크에 응용된 바의 대안의 실시예(20)의 작동을 예시하도록 제공된다. 도 12는 컬러 플랫 패널 디스플레이 상에서 고-품질의 컬러 래스터 비디오와 함께 고-품질의 앤티-에일리어싱된 컬러 스트로크 심볼로지를 디스플레이하는 문제를 해결하는 본 발명의 대안의 실시예(20)의 구현을 기능적으로 도시한다.
본 발명은 스트로크 벡터 검출기를 갖는 스트로크 생성기, 예를 들어, 다목적 디스플레이 지시기(MDI) 또는 디스플레이 컴퓨터에 의해서 인출된 개개의 벡터를 검출한다. 이 기능은 스트로크 생성기에 의해 사용된 원래 심볼로지 디스플레이 리스트를 효과적으로 생성한다.
스트로크 심볼로지 벡터는 그 후 벡터 렌더링에 의해서 렌더링되고 앤티-에일리어싱된다. 이 기능은 상업적으로 이용할 수 있는 최첨단의 렌더링 알고리즘을사용한 오프-더-셸프 그래픽 렌더링 구성 요소를 이용한다. 스트로크 벡터 검출기 및 스트로크 벡터 렌더링 각각에 의한 디스플레이 리스트 재생성 및 벡터 렌더링의 결합은 본 발명의 새로운 구성 요소이다. 실로, 본 발명은 현재 이용할 수 있는 임의의 스트로크 생성기가 제공할 수 있는 것보다 더 높은 품질 및 정확성을 갖는 스트로크 심볼로지를 디스플레이할 수 있다. 래스터 비디오는 래스터 디지털화/스케일링에 의해서 디지털화되고 스케일링된다. 이 기능은 아날로그 비디오를 갖는 대부분의 플랫 패널 디스플레이 및 디스플레이 처리 시스템에서 발견되는 것과 같다. 렌더링된 스트로크 심볼로지 및 디지털화된 래스터 비디오는 조합에서 조합된다. 최종적으로 조합된 비디오는 디스플레이상에 디스플레이된다.
스트로크 모듈에 의해서 수행되는 스트로크 벡터 검출 기능은 도 13에 도시된다. 편향 및 브라이트 업(bright up) 신호(스트로크 비디오)는 스트로크 스위칭에 의해서 스위칭된다. 스트로크 스위칭은 또한 스트로크 비디오에 대한 중계기 기능을 제공한다. 선택된 스트로크 비디오 입력은 아날로그/디지털 변환기에 의해서, 예를 들어, 48MHz 샘플 비율로 디지털화된다. 이 샘플 비율은 가장 빠른 기록 비율에서 렌더링된 디스플레이 증분 당 최소 4 샘플, 또는 디스플레이상의 픽셀 당 약 7 샘플에 해당한다. 스트로크 신호의 디지털화는 적어도, 예를 들어, 12 비트 A/D를 갖는 4800 x 4800 픽셀, 및 가능하게는, 예를 들어, 13 비트 A/D를 갖는 9500 x 9500 픽셀의 효과적인 심볼로지 해상도를 제공한다. 일단 디지털화되면, 벡터 인식은 스트로크 비디오 심볼로지 내의 각각의 벡터의 시점 및 종점, 컬러, 및 크기를 결정하고 이 벡터 정보를 디스플레이 리스트 안에 놓는다. 심볼로지 품질은 아크에서의 그것처럼, 벡터 시퀀스에서 동일점이 하나의 벡터의 종점 및 다음 벡터의 시점에 사용되는 것을 보장함으로써 최대화된다. 부가해서, 심볼로지 크기를 수정하는 데 사용될 수 있는 드로 속도에서의 가변성이 요구된다.
스트로크 벡터 검출기는 단일 프로그래밍 가능한 논리 회로, 어레이, 또는 주문형 집적 회로(ASIC)에 포함될 수 있다.
도 14에 도시된 바와 같이, 스트로크 심볼로지 벡터는 그 후 여기서 설명된 디스플레이 제어 모듈(도시되지 않음)로부터의 제어 하에 벡터 렌더링에 의해서 디스플레이 리스트로부터 렌더링되고 앤티-에일리어싱된다. 프레임 버퍼는 디스플레이용으로 준비된 고-품질의 앤티-에일리어싱된 심볼로지로 채워진다. 프레임에서 먼저 인출된 스트로크 기호는 전형적으로 최우선 순위 기호이고 따라서 알파 블렌딩 및 다른 그래픽 기능을 통해서 렌더링될 수 있다.
스트로크 모듈은 본 발명이 전례없는 정확성 및 품질을 갖는 스트로크 심볼로지를 렌더링할 수 있게 한다. 이것은 벡터 (그래픽) 렌더링이 본 발명이 디스플레이 픽셀 당 16 x 16 컬러 서브-픽셀의 어레이를 사용하여 앤티-에일리어싱된 스트로크 심볼로지를 처리할 수 있게 하기 때문에 가능하다. 시각적으로, 이것은 예를 들어, 600 x 600 픽셀의 실제 디스플레이에 등록된, 예를 들어, 9500 x 9500 픽셀의 가상 디스플레이 내에서 각각의 스트로크 심볼로지를 렌더링할 수 있을 정도까지 번역한다. 픽셀 및 서브-픽셀 처리 해상도의 이들 레벨은 최상의 가능한 품질의 심볼로지를 디스플레이하기 위해서 필요하다.
래스터 모듈에 의해서 수행되는 기능은 도 15에 도시된다. 래스터 비디오 신호(래스터 비디오)는 래스터 스위칭에 의해서 스위칭된다. 래스터 스위칭은 또한 래스터 비디오에 대해 중계기 기능을 제공한다. 선택된 래스터 비디오 입력은 아날로그/디지털 변화기에 의해서 디지털화된다. 동기 검출 및 위상 동기 회로(PLL) 장치(도시되지 않음)는 입력 래스터 비디오 상에서의 동기 검출을 수행하고 래스터 모듈 클록을 생성한다.
상업적으로-이용할 수 있는 오프-더-셸프 집적 회로 및 저가의 필드 메모리는 수직적/시간적 디-인터레이싱, 이미지 스케일링, 및 감마 수정을 수행한다. 본 발명은 또한 당업자에게 명백해질 방식으로 줌을 위한 확대 설비를 제공하는 데 적합할 수 있다.
디스플레이 제어기(도시되지 않음)는 처리 기능을 수행하고 많은 이용할 수 있는 처리 및 스루풋 오버헤드를 갖는 본 발명의 모든 모듈을 제어한다. 이 모듈에 의해서 수행되는 하나의 중요한 태스크는 내장 테스트의 실행이다. 이 모듈에 의해서 수행되는 또 다른 중요한 태스크는 스트로크 모듈 상에서 벡터(그래픽)렌더링을 위한 그래픽 명령을 형성하기 위해서 스트로크 모듈에 의해 생성되는 디스플레이 리스트에 접근하는 것이다.
본 발명에서 사용하기에 적합한 액정 표시 장치(LCD) 어셈블리는, 예를 들어, 인치 당 120 컬러 그룹을 갖는 600 x 600 컬러 픽셀 액티브 매트릭스 액정 표시 장치(AMLCD)를 갖는 고-해상도의 최첨단 디자인일 수 있다. 다른 래스터-형 디스플레이는 당업자에게 명백하게될 것처럼 사용될 수 있다. 또한, 본 발명은 래스터 스캐닝되는 또는 캘리그래픽적으로-생성되는 음극선관(CRT) 디스플레이, X-Y 플로터, 수치-제어되는 머신, 로봇 공학을 포함하는 다수의 응용을 갖는다.
디지털 래스터 데이터로부터 아날로그 비디오 신호를 생성하기 위해서, 비디오 디스플레이 생성기는 디지털 신호를 생성하는 메모리로부터 디지털 데이터를 검색한다. 디스플레이 생성기는 그 후 디지털-아날로그 변화기로(D/A) 디지털 신호로부터 아날로그 신호를 생성한다. 아날로그 신호는 그 후 증폭되고 비디오 이미지로서 디스플레이된다.
비디오 이미지 생성 프로세스동안, 많은 인자가 디스플레이 생성기로부터의 아날로그 비디오 신호 출력에 역으로 영향을 준다. 예를 들어, D/A 변화기 내의 신호 보간은 아날로그 신호에 대한 왜곡을 초래한다. 이들 왜곡은 그 후 신호의 증폭동안 확대된다. 부가해서, 상이한 신호 주파수에서 상이하게 기능하는 아날로그 증폭기는 아날로그 출력에서 더 많은 왜곡을 생성한다. 비디오 디스플레이 생성기의 구성 요소에 의해서 초래되는 비선형성 때문에, 출력 아날로그 신호는 그것이 생성된 디지털 신호의 환전히 정확한 표시는 아니다. 환벽하게 정확한 비디오 이미지는 기대될 수 없음에도 불구하고, 디스플레이된 이미지가 가능한한 디지털 데이터의 정확한 표시이도록 보장하는 것이 종종 필요하다. 따라서, 모든 디지털 인터페이스는 여기서 논의된 변환 오차 및 왜곡을 제거하기 위해서 프레임 버퍼 및 디스플레이 면/볼륨 사이가 바람직하다.
본 발명은 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어남이 없이 많은 수정이 용이하다. 예를 들어, 디지털 맵 아날로그 또는 디지털 인터페이스는 시스템이 심볼로지를 디지털 맵 비디오에 오버레잉할 수 있도록 하기 위해서 부가적 래스터 입력으로서 부가될 수 있다. 디지털 맵을 갖는 심볼로지의 결과적 결합은 그 후 아날로그 또는 디지털 중계기를 통해서 제공된다.
부가적으로, 디지털 맵 렌더링 모듈은 시스템이 심볼로지를 내부적으로 렌더링된 디지털 맵에 오버레잉할 수 있도록 하기 위해서 내장된다. 디지털 맵을 갖는 심볼로지의 결과적 결합은 그 후 아날로그 또는 디지털 중계기를 통해서 제공된다. 디지털 맵 대량 메모리 장치에 대한 인터페이스가 또한 부가된다.
이용할 수 있는 처리 및 처리 능력 오버헤드와 함께 본 발명의 모듈러 디자인은 장차의 확장에 대해서 최대의 유연성을 제공한다. 예를 들어, 디스플레이 제어기 소프트웨어 수정과 함께, 상태/제어 인터페이스에 대한 수정 또는 새로운 데이터 인터페이스의 부가는 시스템이 스마트 디스플레이가 될 수 있도록 할 것이다. 스마트 디스플레이는 래스터 심볼로지가 디스플레이에 대해서 최적화된 방식으로 렌더링될 수 있게 한다. 줌, 알파 블렌딩, 및 헤일로우를 갖는 렌더링 스트로크 심볼로지와 같은 다른 기능 및 특징은 또한 당업자에게 명백하게 될 방식으로 수용될 수 있다.
본 발명의 다른 변형 및 수정은 당업자에게 명백할 것이고, 그러한 변형 및 수정이 포함된 것은 첨부된 청구항의 의도이다. 예를 들어, 책 또는 다른 인쇄 매체로부터의 텍스트는 다른 폰트 또는 다른 언어로도 변환될 수 있다. 그래픽은 리-렌더링될 수 있고 그 품질은 향상될 수 있다. 3-차원 대상물의 2-차원 영상도 3-차원 가상 현실 이미지로 변환될 수 있다. 책을 전자 매체로 변환하는 시스템은 책 송의 모든 정보를 마음속의 타겟 매체로 완벽하게 리-렌더링할 수 있다. 단일 비디오 소스는 렌더링이 각각의 디스플레이 형태에 대한 비디오 표시를 최적화하도록 수행되는 경우에, 동시에라도, 다수의 디스플레이 형태를 구동하는데 사용될 수 있다.
상기된 특별한 수치 및 구성은 변할 수 있고 본 발명의 특별한 실시예를 예시하기 위해서만 인용된 것이며 본 발명의 범위를 한정하려고 의도된 것은 아니다. 본 발명의 사용자는 원리에 따르는 한 상이한 특성을 갖는 구성 요소를 포함할 수 있다고 예기된다. 본 발명의 범위는 여기에 첨부된 청구항에 의해서 한정되는 것으로 의도된다.

Claims (39)

  1. 제 1 디스플레이를 위해 생성되는, 이미지를 나타내는 그래픽스 대상물을 검출하고, 제 1 디스플레이와는 다른 상이한 디스플레이에 적합한 형태로 그래픽스 대상물을 리-렌더링하는 방법에 있어서,
    제 1 디스플레이를 위해 형식화되는 형식화된 그래픽을 소스로부터 수신하는 단계;
    형식화된 그래픽 내에서 복수의 그래픽스 대상물을 검출하는 단계;
    형식화된 그래픽에 기초해서 이미지를 표현하는 복수의 그래픽스 대상물로부터 그래픽 어레이를 생성하는 단계;
    상이한 디스플레이를 위해 형식화된 방식으로 복수의 그래픽스 대상물을 리-렌더링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 그래픽스 대상물은 그래픽 프리미티브인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 그래픽 프리미티브는 벡터 프리미티브인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 그래픽스 대상물은 벡터 프리미티브인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 그래픽스 대상물은 복수의 그래픽 프리미티브의 조합인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 복수의 그래픽 프리미티브의 각각은 복수의 벡터 프리미티브인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상이한 디스플레이 상에서 재형식화된 그래픽스 대상물을 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상이한 디스플레이 상에서 후속하는 디스플레이를 위해 재형식화된 그래픽스 대상물을 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상이한 디스플레이에 의해서 사용을 위한 재형식화된 그래픽스 대상물을 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 그래픽 어레이는 이미지 부분의 특성을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 특성은 컬러, 크기, 사이즈, 위치, 트랜스페어런시, 텍스쳐, 모양, 방향, 이미지 부분의 순위 및 그들의 결합으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 1 항에 있어서, 그래픽 어레이는 상이한 디스플레이에 특정한 그래픽 프로세서와 호환되는 이미지 부분의 복수의 벡터 프리미티브를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 1 항에 있어서, 그래픽 어레이는 디스플레이 리스트인 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 1 항에 있어서, 그래픽 어레이 내에서 앤티-에일리어싱 기술을 그래픽스 대상물에 적용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 1 항에 있어서, 그래픽 어레이 내에서 알파 블렌딩 기술을 그래픽스 대상물에 적용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 1 항에 있어서, 그래픽 어레이 내에서 헤일로우잉 기술을 그래픽스 대상물에 적용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 1 항에 있어서, 그래픽 어레이 내에서 보간 기술을 그래픽스 대상물에 응용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 1 항에 있어서, 그래픽 어레이 내에서 포깅 기술을 그래픽스 대상물에 응용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 1 항에 있어서, 제 1 디스플레이 또는 상이한 디스플레이 이외의 다른 소스로부터의 그래픽 정보와 리-렌더링된 복수의 그래픽스 대상물을 조합하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 1 항에 있어서, 그래픽스 대상물은 복수의 벡터에 의해서 특징지어질 수 있고, 복수의 벡터 내에서 개개의 벡터 각각을 검출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제 20 항에 있어서, 개개의 벡터 각각에 대한 시점 및 종점을 검출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 시점 및 종점은 개개의 벡터를 샘플링함으로써 검출되는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제 20 항에 있어서, 복수의 벡터 내에서 개객의 벡터 각각을 검출하는 단계는 그래픽스 대상물의 방향에 있어서의 변화를 검출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제 20 항에 있어서, 복수의 벡터 내에서 개개의 벡터 각각을 검출하는 단계는 그래픽스 대상물의 컬러에 있어서의 변화를 검출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제 20 항에 있어서, 복수의 벡터 내에서 개객의 벡터 각각을 검출하는 단계는 그래픽스 대상물의 크기에 있어서의 변화를 검출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제 20 항에 있어서, 복수의 벡터 내에서 개객의 벡터 각각을 검출하는 단계는 그래픽스 대상물의 드로 속도에 있어서의 변화를 검출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제 20 항에 있어서, 개개의 벡터 각각의 방향에 있어서의 변화를 검출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제 27 항에 있어서, 방향에 있어서의 변화는 방향에서의 측정된 변화 및 방향의 선결된 임계값을 비교함으로써 검출되는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제 21 항에 있어서, 시점 및 종점과 개개의 벡터 각각의 복수의 특성을 결합함으로써 개개의 벡터 각각에 대한 벡터 프리미티브를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제 29 항에 있어서, 개개의 벡터 각각의 복수의 특성은 개개의 벡터 각각의 길이, 방향, 컬러, 드로 속도, 및 크기를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 제 29 항에 있어서, 선결된 순서로 벡터 프리미티브를 그래픽 어레이에 가산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제 1 항에 있어서, 상이한 디스플레이에 대한 그래픽 어레이를 최적화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 제 1 항에 있어서, 그래픽 어레이 내에서 복수의 그래픽스 대상물에 우선 순위를 부여하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  34. 제 1 디스플레이를 위해 생성되는, 이미지를 나타내는 그래픽스 대상물을 검출하고, 제 1 디스플레이와는 다른 상이한 디스플레이에 적합한 형태로 그래픽스 대상물을 리-렌더링하는 장치에 있어서,
    제 1 디스플레이를 위해 형식화되는 형식화된 그래픽을 소스로부터 수신하기 위한 수신 수단;
    형식화된 그래픽 내에서 복수의 그래픽스 대상물을 검출하기 위한, 상기 수신 수단과 통신하고 있는, 검출 수단;
    형식화된 그래픽에 기초해서 이미지를 나타내는 복수의 그래픽스 대상물로부터 그래픽 어레이를 생성하기 위한, 상기의 검출 수단과 통신하고 있는, 발생 수단; 및
    상이한 디스플레이를 위해 형식화된 복수의 그래픽스 대상물을 리-렌더링하기 위한, 상기 생성 수단과 통신하고 있는, 리-렌더링 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  35. 제 34 항에 있어서, 그래픽스 대상물은 그래픽 프리미티브인 것을 특징으로 하는 방법.
  36. 제 35 항에 있어서, 그래픽 프리미티브는 벡터 프리미티브인 것을 특징으로 하는 방법.
  37. 제 34 항에 있어서, 그래픽스 대상물은 벡터 프리미티브인 것을 특징으로 하는 방법.
  38. 제 34 항에 있어서, 그래픽스 대상물은 복수의 그래픽 프리미티브의 조합인 것을 특징으로 하는 방법.
  39. 제 1 항에 있어서, 검출 수단은 그래픽스 대상물을 디지털화하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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