KR20040041083A

KR20040041083A - 렌더링 방법

Info

Publication number: KR20040041083A
Application number: KR10-2003-7004795A
Authority: KR
Inventors: 와다신야
Original assignee: 가부시키가이샤 소니 컴퓨터 엔터테인먼트
Priority date: 2001-07-13
Filing date: 2002-04-18
Publication date: 2004-05-13
Also published as: EP1408453A1; TWI238978B; KR20080100854A; US20030011611A1; WO2003009235A1; JP2003091736A; US6812931B2; EP1408453A4

Abstract

렌더링 시스템은 폴리곤의 정점 좌표로부터 생성된 텍셀 좌표값을 쉬프트하는 쉬프트 값을 취득한다. 렌더링 시스템은 이 쉬프트 값으로 폴리곤의 정점 좌표로부터 생성된 텍셀 좌표값을 정정하고, 정정된 텍셀 좌표값을 기반으로 텍스쳐의 색상 정보를 취득하고 폴리곤에 이 정보를 할당한다. 이에 의해 렌더링 시스템은 폴리곤 자신을 쉬프트하지 않으면서 폴리곤 표면에서 패턴을 쉬프트할 수 있다.

Description

렌더링 방법 {Rendering method}

최근의 텔레비전 게임 콘솔 기기와 개인용 컴퓨터에서 프로세서와 메모리의 보다 높은 집적과 보다 빠른 처리 속도가 가속화되는 경향이 있고, 그리하여 이와 같은 게임 콘솔 기기 또는 개인용 컴퓨터로 구성된 렌더링 처리 장치는 선명하고, 높은 선명도 및 실시간 방법으로 현존하는 3차원 영상으로부터 변환된 2차원 영상을 생성할 수 있고, 이들을 2차원 모니터 스크린에 표시할 수 있다.

3차원 영상이 2차원 모니터 스크린에 렌더링되는 경우, 3차원 폴리곤(polygon) 데이터는 좌표 변환, 클리핑(clipping) 및 라이팅(lighting)과 같은 다양한 기하 처리에 처해지고, 결과 데이터가 투명 영사 변환에 추가로 처해진다. 렌더링 처리 장치는 대상에 원하는 색상과 패턴(pattern)을 주기 위하여 폴리곤에 다양한 색상과 패턴을 갖는 텍스쳐를 붙인다. 이와 같은 폴리곤에 텍스쳐를 붙이는 것은 일반적으로 텍스쳐 맵핑(texture mapping)이라 한다.

텍스쳐 맵핑에서, 렌더링 처리 장치는 먼저 폴리곤의 정점에 대응되는 텍스쳐 좌표값을 설정하고, 소위 DDA(digital differential analysis)인 선형 개변 조작(linear interpolation operation)에 대응되는 텍셀(texel) 좌표값을 발생한다. 텍셀 좌표값으로부터, 다음으로 렌더링 처리 장치는 텍스쳐 버퍼에 저장된 텍스쳐의 텍셀 색상이 참조되는 것을 기반으로 텍셀 색상을 참조하기 위해 사용되는 주소 값을 결정한다. 다음으로 렌더링 처리 장치는 텍스쳐 맵핑을 완료하기 위하여, 앞선 참조된 텍셀 색상을 폴리곤 내의 개별 픽셀에 붙인다.

전술된 바와 같이, 종래의 렌더링 처리 장치는 폴리곤의 개별 정점을 기반으로 텍셀 좌표값(즉, 텍셀 색상 참조 주소)을 발생하여, 폴리곤 내의 개별 텍셀 좌표값이 직접적으로 조정될 수 없다.

본 발명은 전술된 문제를 겨냥하여 제안되었고, 본 발명의 목적은 폴리곤의 표면의 개별 텍셀 좌표값을 조정할 수 있는, 즉, 이와 같은 폴리곤을 자체적으로 움직이지 않으면서 폴리곤의 표면에서 패턴 등을 움직일 수 있는 렌더링 처리 방법과 장치, 기록된 렌더링 처리 프로그램을 갖는 기록 매체 및 이와 같은 렌더링 처리 프로그램을 제공하는데 있다.

본 발명은 텔레비전 모니터 장치와 같은 2차원 스크린에 3차원 영상을 표시하는 렌더링 처리 방법과 장치, 기록된 렌더링 처리 프로그램을 갖는 기록 매체 및 이와 같은 렌더링 처리 프로그램과 관계가 있다.

도 1은 텍스쳐 좌표의 쉬프트와 관련된 텍스쳐 맵핑을 설명하는 도면이다.

도 2는 텍스쳐 좌표의 쉬프트와 관련된 텍스쳐 맵핑을 포함하는 렌더링 처리를 이행하는 장치 구성의 예를 도시한 블럭도이다.

도 3은 렌더링 처리를 이행하는 컴퓨터의 개략적 구성의 블럭도이다.

도 4는 텍스쳐 좌표의 쉬프트와 관련된 컴퓨터-실행 텍스쳐 맵핑의 흐름도이다.

본 발명에서, 폴리곤의 정점 좌표값으로부터 발생된 텍셀 좌표값을 쉬프트하는 쉬프트(shift) 값이 취득되고, 그런 후에 이와 같은 쉬프트 값은 폴리곤의 정점 좌표값으로부터 발생된 텍셀 좌표값을 정정하기 위해 사용된다. 그런 후에 정정된 텍셀 좌표값은 개별 픽셀이 적어도 색상 정보를 표현하는 텍스쳐로부터 색상 정보를 참조하기 위해 사용되고, 그리하여 발견된 색상 정보가 폴리곤에 할당된다.

즉, 본 발명은 개별 픽셀 값이 쉬프트 값을 사용하여 폴리곤의 정점 좌표값으로부터 발생된 텍셀 좌표값을 정정하는 것에 의해 각각 조정되는 것을 허용한다. 또한 본 발명은 폴리곤 내의 패턴 등이 이와 같이 정정된 텍셀 좌표값을 기반으로 일반 텍스쳐로부터 색상 정보를 취득하여 이와 같은 폴리곤을 자체적으로 움직이지 않으면서(즉, 폴리곤의 정점 좌표값을 바꾸지 않으면서) 바뀌거나 움직이는 것을 허용한다.

본 발명에 따른 텍스쳐 맵핑의 윤곽이 도 1을 참조로 설명될 것이다.

본 실시형태의 렌더링 처리 장치는 폴리곤의 표면에 붙여지는 다양한 텍스쳐를 저장하는 텍스쳐 버퍼가 제공된다. 텍스쳐에서 각 텍셀은 R(red), G(green) 및 B(blue)의 3원색을 갖고, 영상 합성에 사용되는 반투명도를 표현하는 소위 α값을 갖는다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 렌더링 처리 장치는 또한 폴리곤의정점에 대응하는 텍스쳐 좌표로부터 계산된 텍셀 좌표값을 정정하기 위해 사용되는 2차원 좌표값을 포함하는 텍스쳐표(STX)가 제공된다. 즉, 표(STX)의 2차원 좌표값은 텍셀 좌표를 쉬프트하기 위한 쉬프트 양을 나타낸다.

본 실시형태의 렌더링 처리 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 먼저 폴리곤(PG)의 각 정점에 대응하는 텍스쳐 좌표를 설정하고 그런 후에 DDA 계산에 의해 이와 같은 폴리곤(PG) 내의 각 픽셀에 대응하는 텍셀 좌표값(tex)을 발생하여 텍스쳐 맵핑을 이행한다. 그런 다음 렌더링 처리 장치는 텍셀 좌표값(tex)을 기반으로 텍셀 색상 참조를 위한 주소 값(tc)을 결정한다.

텍셀 색상 참조 주소는 이제 필요에 따라 표(STX)를 참조하기 위한 주소로서 사용된다. 예를 들면, 이와 같은 폴리곤의 표면에만 이와 같은 폴리곤의 정점 좌표를 바꾸지 않으면서 바뀌는 것이 요청되는 경우, 렌더링 처리 장치는 표(STX)를 참조하기 위한 주소로서 참조 주소를 사용할 것이다. 그리하여 이 경우에, 참조 주소를 사용하는 표(STX)로부터 참조된 값이 텍셀 좌표값(tex)을 쉬프트하기 위한 2차원 좌표값(st)이 될 것이다. 도 1에 도시된 경우의 예는 2차원 좌표값(st: us,vs)이 텍셀 좌표값(tex: u0,v0)에 대응되는 참조 주소를 사용하는 표(STX)로부터 요청되는 것을 나타낸다.

본 실시형태의 렌더링 처리 장치는 이제 이와 같은 2차원 좌표값(st: us,vs)과 이전에 얻어진 텍셀 좌표값(tex: u0,v0)을 사용하여 아래에 나타난 수학식 1 및 수학식 2에 따라 텍스쳐 버퍼 내에서 텍스쳐(TX)의 텍스쳐 색상을 참조하기 위한 주소(U,V)를 결정한다:

U = u0 + us

V = v0 + vs

그런 다음 렌더링 처리 장치는 수학식 1 및 수학식 2로부터 얻어진 텍셀 색상 참조 주소(U,V)를 사용하여 텍스쳐 버퍼로부터 텍스쳐(TX)의 텍셀 색상(tca)을 참조한다. 그래서 폴리곤(PG)의 텍셀 좌표값(tex: u0,v0)에 배정되는 색상은 주소(U,V)에 대응되는 색상이 될 것이다. 보다 상세하게는, 렌더링 처리 장치는 표(STX)에서 2차원 좌표값(st: us,vs)을 사용하여 텍셀 좌표값(tex: u0,v0)을 정정하여 얻어진 텍셀 좌표값(u0+us,v0+vs)을 기반으로 텍스쳐(TX)로부터 텍셀 색상(tca)을 참조한다. 또한 렌더링 처리 장치가 텍셀 좌표값(tex: u0,v0)으로 2차원 좌표값(st: us,vs)를 빼거나, 곱하거나, 나누는 등을 통한 처리에 의해 텍셀 색상 참조 주소(U,V)를 계산하는 것도 허용가능하다. 또한 렌더링 처리 장치는 2차원 좌표값(st: us,vs)을 소정의 값과 더하고, 빼고, 곱하고 나누는 등의 처리와 텍셀 좌표값(tex: u0,v0)을 이렇게 얻어진 2차원 좌표값으로 더하고, 빼고, 곱하고, 나누는 등의 추가적인 처리에 의해 텍셀 색상 참조 주소(U,V)를 계산할 수도 있다.

전술된 바와 같이, 본 실시형태의 렌더링 처리 장치는, 필요에 따라, 표(STX)에서 2차원 값(st)을 참조하기 위해 표(STX)에 대한 참조 주소로서 DDA에 의해 얻어진 각 텍셀 좌표값(tex)을 이용하고, 텍스쳐 버퍼에서 텍스쳐(TX)에 대한 참조 주소로서 이와 같은 값(st)을 이용한다. 이는 렌더링 처리 장치가 폴리곤의정점 좌표를 바꾸지 않으면서 폴리곤에서 패턴을 바꾸는 것과 같은 렌더링을 이행하는 것을 허용한다.

표(STX)에서 2차원 좌표값(st)은 u-v 좌표 시스템에서 "u"축 또는 "v"축을 따라 어느 한 방향에서 텍셀 좌표값(tex)을 쉬프트하는 값이 될 수도 있다.

표(STX)는 예를 들면, 나선형, 격자형 또는 체크형 방법으로 텍스쳐(TX)에 2차원적으로 정렬된 텍셀을 개별적으로 참조할 수 있는 2차원 좌표값을 포함하게 될 수도 있다. 이 경우에, 렌더링 처리 장치는 나선형, 격자형 또는 체크형 방법으로 텍스쳐(TX)의 원래 패턴을 수정하여 얻어진 패턴을 폴리곤에 붙일 수 있다.

또한 표(STX)는 DDA에 의해 얻어진 개별 텍셀 좌표값(tex)의 좌우를 변경할 수 있는 2차원 좌표값을 포함하게 될 수도 있다. 이 경우에, 렌더링 처리 장치는 텍스쳐(TX)의 거울 영상(mirror image)을 폴리곤에 붙일 수 있다. 물론, 표(STX)는 DDA에 의해 얻어진 개별 텍셀 좌표값의 상하 또는 이의 좌우와 상하 또는 이의 대각선으로 변경할 수 있는 2차원 좌표값을 포함하게 될 수도 있다.

또한 본 실시형태의 렌더링 처리 장치는 서로 약간 옮겨진 2차원 좌표값을 갖는 복수의 표를 사용하여 폴리곤의 패턴을 움직일 수 있고, 여기서 개별 텍셀 좌표값을 참조하는 개별 표는 소정의 시간 간격으로 연속적으로 변하고, 그런 후에 소정의 시간 간격에서 얻어진 2차원 좌표값은 텍스쳐(TX)로부터 텍셀 색상을 참조하기 위해 사용되고, 그런 후에 색상이 폴리곤에 연속적으로 붙게 된다.

전술된 표(STX)는 폴리곤에 붙게 되는 일반 텍스쳐(TX)외에 개별 텍스쳐로서 제공될 수도 있다. 즉, 각 텍셀 값이 텍셀 좌표를 쉬프트하는 2차원 좌표값을 포함하는 텍스쳐가 앞선 표(STX)로서 사용될 수 있다. 텍스쳐가 표(STX)로서 사용되는 경우, 2차원 좌표값은 R, G, B 및 α 값의 어느 하나를 사용하여 표현된다. 물론, 2차원 값이 이와 같은 R, G, B 및 α 모두 또는 이의 소정의 조합을 사용하여 표현될 수도 있다. 전술된 바와 같이 표(STX)로서 텍스쳐를 사용하는 것에 의해, 렌더링 처리 장치가 일반적인 텍스쳐(TX)를 위한 것과 동일한 데이터의 사용을 허용하는 표(STX)에 대해 특정 데이터를 사용할 필요가 더 이상 없다. 또한 표(STX)를 저장하기 위한 전용 메모리와 이와 같은 표(STX)를 다루기 위한 전용 구성 또는 처리를 제공할 필요가 더 이상 없다.

또한 전술된 바와 같은 텍셀 좌표값을 쉬프트하는 쉬프트 값은 계산에 의해 발생될 수도 있다. 보다 상세하게는, 렌더링 처리 장치는 내부 CPU를 사용하여 DDA에 의해 얻어진 텍셀 좌표값을 정정하고 수학식 1 및 수학식 2에서 얻어진 쉬프트 값(Su,Sv)을 (us,vs)로 치환하는 계산에 의해 텍셀 좌표값을 쉬프트하기 위한 쉬프트 값(Su,Sv)을 계산하는 것에 의한 발생을 통해 표(STX)가 사용되는 경우와 동일한 처리를 이행할 수 있다. 또한 렌더링 처리 장치는 이와 같은 텍셀 좌표값(tex)에서 쉬프트 값(Su,Sv)을 빼고, 곱하고, 나누는 등을 통한 처리에 의해 텍셀 좌표값(tex)을 쉬프트할 수도 있다.

이 경우에, 내부 CPU는 쉬프트 값(Su,Sv)을 임의적으로 설정할 수도 있다. 이는 텍스쳐 좌표값(tex)이 연속적으로 텍스쳐 맵핑을 하기 위해 소정의 시간마다 쉬프트되는 제어를 통해 2차원 방법으로 폴리곤의 텍스쳐를 움직일 수 있다.

물론, 텍셀 좌표값(tex)이 u-v 좌표 시스템에서 "u"축 또는 "v"축을 따르는어느 한 방향으로 쉬프트될 수도 있다. 보다 상세하게는, 렌더링 처리 장치는 텍셀 좌표값이 텍스쳐 맵핑을 위해 소정의 시간마다 "Su"의 쉬프트 값에 의해 "u"축의 방향에서 먼저 쉬프트되는 제어를 통해 폴리곤의 패턴을 자유롭게 움직일 수 있다.

(구성예)

도 2는 앞선 텍스쳐 맵핑을 담당하는 렌더링 처리 장치의 특정 구성예를 도시한다. 도 2에 도시된 구성은 본 실시형태의 렌더링 처리가 DSP(digital signal processor) 또는 GP(graphic processor)와 같은 하드웨어에 의해 실행되는 한 실시예이다. 도 2에 도시된 개별 구성은 이와 같은 DSP 또는 GP의 개별 내부 처리 유닛에 대응된다. 다음 설명이 텍스쳐가 표(STX)로서 사용되는 경우를 다룰 것이다. 표(STX)로서 사용되는 텍스쳐는 일반 텍스쳐(TX)로부터 구별되기 위해 "좌표 쉬프트 텍스쳐"로서 특정적으로 언급될 것임을 유의한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 메모리(51)는 폴리곤과 같은 그래픽 정보(정점에 대한 좌표값, RGB 정점 색상 값, 맵 좌표값 및 벡터 값과 같은 정점 정보 또는 정점-연결 정보)를 저장한다. 여기서 그래픽 정보는 CD-ROM, DVD-ROM 및 반도체 메모리와 같은 다양한 기록 매체로부터 판독됨에 따라 또는 케이블 또는 무선 통신을 기반으로 통신 또는 송신 매체를 통해 다운로드됨에 따라 미리 캡쳐(capture)된다.

CPU(55)는 제어 프로그램을 기반으로 개별 유닛의 동작을 제어한다.

기하 계산 유닛(50)은 메모리(51)로부터 저장된 그래픽 정보를 페치(fetch)한 후, 페치된 그래픽 정보가 소위 어핀(affine) 변환, 스크린 좌표로의 영사 전환 및 정점에 대한 광원 처리되게 한다.

렌더링 유닛(52)은 스크린에 폴리곤을 표시하는 계산을 담당하고, 기하 계산 유닛(50)으로부터 보내진 폴리곤 데이터를 픽셀로 전환한다. 이 실시형태에서, 렌더링 유닛(52)은 폴리곤 셋업/래스터라이징(setup/resterizing) 유닛(61: 이후 간단히 PSR 유닛(61)으로 줄인다), 쉬프트 좌표 계산 유닛(62: 이후 간단히 SCC 유닛(62)으로 줄인다), 픽셀 파이프라인 유닛(63) 및 프레임 버퍼(64)로 크게 나누어질 수 있다.

렌더링 유닛(52)은 텍스쳐 버퍼(65)와 Z 버퍼(66)가 제공된다. 텍스쳐 버퍼(65)는 일반 텍스쳐(68: 전술된 텍스쳐(TX))를 저장하고 개별 텍셀이 텍셀 좌표값(tex)을 쉬프트할 수 있게 하는 2차원 좌표값(st)을 포함하는 좌표 쉬프트 텍스쳐(67: 전술된 좌표 쉬프트 텍스쳐)를 저장한다. Z 버퍼(66)는 시점으로부터 영상의 깊이 방향으로의 거리를 표현하는 Z 값을 저장한다. 여기서 이와 같은 텍스쳐(68), 좌표 쉬프트 텍스쳐(67) 및 Z 값은 CD-ROM, DVD-ROM 및 반도체 메모리와 같은 다양한 기록 매체로부터 판독되거나 케이블 또는 무선 통신을 기반으로 통신 또는 송신 매체를 통해 다운로드되어 미리 캡쳐된다.

PSR 유닛(61)은 기하 계산 유닛(50)으로부터 보내진 폴리곤 데이터를 페치하고 버퍼하는 것을 담당하고, 또한 텍셀 좌표값(tex)의 래스터라이징과 계산을 통한 픽셀 발생을 담당한다. 픽셀 데이터와 텍셀 좌표값은 SCC 유닛(62)으로 보내진다.

SCC 유닛(62)은 PSR 유닛(61)으로부터 수신된 텍셀 좌표값(tex)을 기반으로 참조 주소를 발생한다.

이제 폴리곤의 표면에 이의 정점 좌표를 바꾸지 않으면서 패턴만을 움직이는요청에 대응하는 좌표 쉬프트 명령 신호가 CPU(55)로부터 공급되고, SCC 유닛(62)이 PSR 유닛(61)으로부터 수신된 텍셀 좌표값(tex)을 기반으로 좌표 쉬프트 텍스쳐(67)를 참조하는 주소를 발생하는 것으로 가정한다. 다음으로 SCC 유닛(62)은 이와 같이 발생된 주소를 사용하여 텍스쳐 버퍼(65)의 좌표 쉬프트 텍스쳐(67)로부터 2차원 좌표값(st)을 참조한다.

SCC 유닛(62)은 2차원 좌표값(st)과 PSR 유닛(61)으로부터 수신된 텍셀 좌표값(tex)을 기반으로 한 계산에 의해 텍셀 색상 참조 주소(U,V)를 결정한다. 다음으로 주소(U,V)는 픽셀 데이터와 함께 픽셀 파이프라인 유닛(63)으로 보내진다.

여기서 좌표 쉬프트 명령 신호는 렌더링 처리가 폴리곤 표면에서 이와 같은 폴리곤의 정점 좌표를 바꾸지 않으면서 패턴만을 움직이기 위해 이행 될 경우에 제어 프로그램에 따라 CPU(55)에 의해 발생됨을 유의한다. 이와 같은 좌표 쉬프트 명령 신호가 CPU(55)로부터 공급되지 않는 경우에, 즉, 폴리곤 표면의 패턴만이 폴리곤의 정점 좌표를 바꾸지 않으면서 바뀌는 렌더링 처리가 이행되지 않는 경우에, SCC 유닛(62)은 좌표 쉬프트 텍스쳐(67)에 대한 참조 주소를 발생하지 않고 일반 텍스쳐(68)를 참조하는 주소만을 발생한다.

픽셀 파이프라인 유닛(63)은 SCC 유닛(62)으로부터 수신된 주소(U,V)를 사용하여 텍스쳐 버퍼(65)로부터 일반 텍스쳐(68)의 텍셀 색상을 참조하면서 텍스쳐 맵핑을 이행하고, Z 버퍼(66)에 저장된 Z 값을 고려하여 취한다. 픽셀 파이프라인 유닛(63)으로부터 텍스쳐 맵핑이 출력된 후의 픽셀 데이터는 프레임 버퍼(64)로 보내진다.

프레임 버퍼(64)는 개별 픽셀에 대한 메모리 공간 색상 값이 쓰여지는, 텔레비전 모니터 장치와 같은 디스플레이(54: 스크린)에 대응되는 메모리 공간을 갖는다. 메모리 공간에서 발생된 프레임 유닛에 의한 스크린 데이터는 표시 제어 부분(53)에 의해 요청됨에 따라 읽혀진다.

표시 제어 유닛(53)은 텔레비전 모니터 장치의 수평 동조 신호와 수직 동조 신호를 발생하고, 또한 모니터에 표시 타이밍과 동조하여 라인-피드(line-feed) 방법으로 프레임 버퍼(64)로부터 픽셀 데이터를 순차적으로 페치한다. 그리하여 순차적으로 페치된, 리인-피드된 색상 값은 텔레비전 모니터 장치와 같은 표시기(54)에 표시될 2차원 영상을 구성한다.

여기서 앞선 쉬프트 값(Su,Sv)이 표(STX)를 사용하지 않으면서 계산에 의해 발생될 것이고, 도 2에 도시된 렌더링 처리 장치가 좌표 쉬프트 텍스쳐(67)를 가질 필요가 없고, CPU(55)가 이와 같은 쉬프트 값(Su,Sv)의 발생을 담당할 것임을 유의한다. 다음으로 SCC 유닛(62)은 이와 같은 쉬프트 값(Su,Sv)을 사용하여 텍셀 좌표값(tex)을 쉬프트하여 텍셀 색상을 참조하는 주소(U,V)를 결정할 것이다. 다음으로 픽셀 파이프라인 유닛(63)은 SCC 유닛(62)으로부터 수신된 주소(U,V)를 사용하여 일반 텍스쳐(68)의 텍셀 색상을 참조할 것이다.

(다른 실시예)

또한 본 실시형태의 렌더링 처리는 물론 소프트웨어 기반(컴퓨터용 어플리케이션 프로그램 등)으로 성취가능하다.

도 3과 도 4는 본 실시형태의 렌더링 처리가 이행되는 컴퓨터의 구성과 동작을 도시한다. 도 3은 컴퓨터 주요 부분의 구성예를 도시한다. 도 4는 도 3에 도시된 컴퓨터의 CPU(123)가 본 발명의 렌더링 처리 프로그램을 실행하는 경우의 처리 흐름을 도시한다. 이제 다음 설명은 표(STX)로서 텍스쳐가 사용되는 경우를 다룬다.

도 3에서, 저장 유닛(128)은 일반적으로 하드 디스크와 이를 위한 드라이브를 포함한다. 이와 같은 저장 유닛(128)은 저장된 운영 시스템 프로그램을 갖고, 컴퓨터 프로그램(129)은 CD-ROM과 DVD-ROM과 같은 다양한 기록 매체 또는 통신 선로를 통해 다운로드된 것으로부터 읽혀지는 본 실시형태의 렌더링 처리 프로그램, 폴리곤 렌더링을 위한 그래픽 정보, 일반 텍스쳐(TX), 좌표 쉬프트 텍스쳐 및 Z 값과 같은 다양한 데이터(130)를 포함한다.

통신 유닛(121)은 외부 장치와의 데이터 통신을 담당하는 통신 장치로, 아날로그 공중 전화 선로로의 연결을 수립하는 모뎀, 케이블 텔레비전 네트워크로의 연결을 수립하는 케이블 모뎀, ISDN(integrated services digital network)으로의 연결을 수립하는 터미널 어댑터 및 ADSL(asymmetric digital subscriber line)로의 연결을 수립하는 모뎀이 될 수도 있다. 통신 인터페이스(I/F) 유닛(122)은 통신 유닛(121)과 내부 버스(BUS) 사이의 데이터 보내기/받기를 가능하게 하는 프로토콜 전송을 담당하는 인터페이스 장치이다.

입력 유닛(133)은 키보드, 마우스 또는 터치패드와 같은 입력 장치이고, 사용자 인터페이스(I/F) 유닛(132)은 이와 같은 입력 유닛(133)으로부터 내부 장치로 신호를 공급하는 인터페이스 장치이다.

드라이브 유닛(135)은 CD-ROM, DVD-ROM 또는 플로피(상표) 디스크와 같은 디스크 매체 또는 카드형 반도체 메모리 등으로부터 다양한 데이터 또는 프로그램을 읽어들일 수 있는 드라이브 장치이다. 드라이브 인터페이스(I/F) 유닛(134)은 이와 같은 드라이브 유닛(135)으로부터 내부 장치로 신호를 공급하는 인터페이스 장치이다.

표시 유닛(137)은 CRT(cathode ray tube) 또는 액정 표시기와 같은 표시 장치이고, 표시 드라이브 유닛(136)은 이와 같은 표시 유닛(137)을 구동하는 장치이다.

CPU(123)는 저장 유닛(128) 또는 본 실시형태의 컴퓨터 프로그램에 저장된 운영 시스템 프로그램을 기반으로 개인용 컴퓨터의 전체 동작을 제어한다.

ROM(124)은 플래시 메모리와 같은 재쓰기가능 비휘발성 메모리를 포함하고, BIOS(basic input/output system)와 개인용 컴퓨터의 다양한 초기화 값을 저장한다. RAM(125)은 어플리케이션 프로그램과 저장 유닛(128)의 하드 디스크로부터 읽혀진 다양한 데이터가 로드되고, CPU(123)의 작업 RAM으로서 사용된다.

도 3에 도시된 이와 같은 구성에서, CPU(123)는 저장 유닛(128)으로부터 판독되고 RAM(125)에 로드된 본 실시형태의 렌더링 처리 프로그램을 실행하여 전술된 바와 같은 영상 처리를 수행할 수 있다.

다음으로, 도 3에 도시된 CPU(123)가 본 실시형태의 렌더링 처리 프로그램을 기반으로 동작하는 경우에 발생하는 처리 흐름이 도 4를 참조로 설명될 것이다.

도 4에 도시된 단계 S1에서, CPU(123)는 저장 유닛(128)으로부터데이터(130)로서 예비로 저장된 폴리곤 렌더링을 위한 그래픽 정보, 일반 텍스쳐(TX), 좌표 쉬프트 텍스쳐 및 Z 값을 페치하고 RAM(125)이 이들을 보유하고 있도록 허용한다.

다음으로 단계 S2에서 CPU(123)는 RAM(125)에 의해 보유된 그래픽 정보를 페치하고, 그래픽 정보를 기하 계산과 어핀 변환, 스크린 좌표로의 영사 전환 및 정점에 대한 광원 처리와 같은 투시 변환 처리한다.

다음으로 단계 S3에서 CPU(123)는 기하 계산에 의해 얻어진 폴리곤 데이터를 사용하여 텍셀 좌표값(tex)의 래스터라이징과 계산을 수행한다.

폴리곤 표면의 패턴에만 폴리곤 정점에 대한 좌표값을 바꾸지 않으면서 움직이는 렌더링 처리에서, 다음으로 단계 S4에서 CPU(123)는 텍셀 좌표값(tex)을 기반으로 좌표 쉬프트 텍스쳐를 참조하는 주소를 발생한다. 다음으로 CPU(123)는 이렇게 얻어진 주소를 RAM(124)에 전개(develop)된 좌표 쉬프트 텍스쳐로부터 텍스쳐 좌표를 쉬프트하는 2차원 좌표값(st)을 발견하기 위해 사용한다.

다음으로 단계 S5에서 CPU(123)는 텍셀 좌표의 쉬프트 양을 표현하는 2차원 좌표값(st)과 앞에서 얻어진 텍셀 좌표값(tex)을 사용하여 앞선 수학식 1 및 수학식 2를 기반으로 한 계산을 통해 일반 텍스쳐(TX)에 대한 텍셀 색상 참조 주소(U,V)를 계산한다.

다음으로 단계 S6에서 CPU(123)는 RAM(125)에 저장된 일반 텍스쳐(TX)의 텍셀 색상을 참조하고 Z 값을 고려하면서 주소(U,V)를 사용하는 텍스쳐 맵핑을 수행한다.

다음으로 단계 S7에서 CPU(123)는 텍스쳐 맵핑 후에 픽셀 데이터로부터 스크린 영상을 발생하고 단계 S8에서 이와 같은 스크린 영상의 정보를 표시 드라이브(136)로 보낸다. 그리하여 영상이 표시 유닛(137)에 나타날 것이다.

이제 앞선 쉬프트 값(Su,Sv)이 표(STX)를 사용하지 않으면서 계산에 의해 발생되는 경우에, 도 3에 도시된 렌더링 처리 장치의 CPU(123)는 이와 같은 쉬프트 값(Su,Sv)의 발생을 담당할 것이다. 그런 다음 CPU(123)는 쉬프트 값(Su,Sv)을 사용하여 텍셀 좌표값(tex)을 쉬프트하여 텍셀 색상 참조 주소(U,V)를 발견하고, 이와 같은 주소(U,V)를 사용하여 일반 텍스쳐(TX)의 텍셀 색상을 참조한다.

전술된 바와 같이, 도 2 또는 도 3에 도시된 본 실시형태의 렌더링 처리 장치는 필요에 따라 좌표 쉬프트 텍스쳐에 대한 참조 주소로서 텍스쳐 좌표로부터 얻어진 각 텍셀 좌표값(tex)을 사용하고, 이와 같은 좌표 쉬프트 텍스쳐를 참조하기 위해 이와 같은 참조 주소를 사용하여 2차원 좌표값(st)을 얻는다. 다음으로 렌더링 처리 장치는 2차원 좌표값(st)과 텍셀 좌표값(tex)으로부터 발생된 주소(U,V)를 기반으로 보통(normal) 텍스쳐로부터 텍셀 색상을 참조한다. 이는 폴리곤 내의 개별 텍셀 좌표값이 폴리곤 정점에 대한 좌표값을 바꾸지 않으면서 조정될 수 있는 렌더링을 성공적으로 달성하고, 이에 의해 폴리곤 표면의 패턴만을 바꾼다.

도 2 또는 도 3에 도시된 렌더링 처리 장치는 표(STX)로서 좌표 쉬프트 텍스쳐를 사용한다. 그리하여 이와 같은 표(STX)로서 특정 데이터를 예비적으로 얻을 필요가 없고, 일반 텍스쳐에 대한 것으로 족할 것이다. 또한 본 실시형태의 렌더링 처리 장치는 렌더링 유닛 또는 CPU에 대한 처리 부하를 증가시키지 않으면서 텍셀좌표값의 쉬프트를 이룰 수 있는 이점이 있다.

전술된 실시형태는 본 발명의 실시예의 부분일 뿐이다. 그러므로 본 발명은 본 발명의 범위와 기술적 사상 내에서 여기서 특정적으로 기술되지 않은 설계 등에 의존한 소정의 수정이 실시될 수도 있다. 예를 들면, 본 실시형태의 렌더링 처리는 비디오 게임 기기 또는 개인용 컴퓨터에 적용가능할 뿐만 아니라, 핸드폰 단말기(handy phone terminal)를 포함하는 다양한 정보 처리 장치에도 적용가능하다.

본 발명에서, 폴리곤의 정점 좌표값으로부터 발생된 텍셀 좌표값을 쉬프트하는 쉬프트 값이 취득되고, 그런 다음 이와 같은 쉬프트 값이 폴리곤의 정점 좌좌표값으로부터생된 텍셀 좌좌표값을정정하기 위해 사용된다. 다음으로 정정된 텍셀 좌표값이 텍스쳐로부터 색상 정보를 참조하기 위해 사용되고 그리하여 발견된 색상 정보가 폴리곤에 배정된다. 그러므로, 본 발명은 폴리곤의 개별 텍셀 값이 각각 조정되는 것을 허용하고, 또한 폴리곤 표면의 패턴 등이 이와 같은 폴리곤을 자체적으로 움직이지 않으면서 움직이는 것을 허용한다.

본 발명은 3차원 영상으로부터 텔레비전 모니터 장치와 같은 2차원 스크린에 표시되는 2차원 영상을 발생하는 비디오 게임 기기 또는 개인용 컴퓨터를 사용하는 렌더링 처리 방법에 적용될 수 있다.

Claims

폴리곤의 정점 좌표값으로부터 발생된 텍셀 좌표값을 쉬프트하는 쉬프트 값을 취득하는 단계;

상기 쉬프트 값을 사용하여 폴리곤의 정점 좌표값으로부터 발생된 텍셀 좌표값을 정정하는 단계; 및

상기 정정된 텍셀 좌표값을 기반으로, 텍스쳐로부터 색상 정보를 참조하고, 상기 색상 정보를 상기 폴리곤에 할당하는 단계를 포함하며, 상기 텍스쳐에서 상기 개별 텍셀 값은 적어도 색상 정보를 나타내는 것을 특징으로 하는 렌더링 처리 방법.
제1항에 있어서,

상기 취득 단계는 상기 쉬프트 값의 발생을 담당하고; 그리고

상기 정정 단계는 상기 폴리곤의 정점 좌표값으로부터 발생된 상기 텍셀 좌표값과 상기 쉬프트 값을 사용하는 소정의 계산을 기반으로 하는 정정을 담당하는 것을 특징으로 하는 렌더링 처리 방법.
제1항에 있어서,

상기 취득 단계는 복수의 쉬프트 값을 저장하는 표로부터 상기 폴리곤의 상기 정점 좌표값으로부터 발생된 상기 텍셀 좌표값에 대응하는 상기 쉬프트 값을 취득하는 것을 담당하고; 그리고

상기 정정 단계는 상기 폴리곤의 정점 좌표값으로부터 발생된 상기 텍셀 좌표값과 상기 쉬프트 값을 사용하는 소정의 계산을 기반으로 정정하는 것을 담당하는 것을 특징으로 하는 렌더링 처리 방법.
제3항에 있어서,

상기 표는 텍스쳐이고, 상기 텍스쳐에서 상기 개별 텍셀은 상기 텍셀 좌표에 대한 쉬프트 값을 표현하는 것을 특징으로 하는 렌더링 처리 방법.
제4항에 있어서,

상기 쉬프트 값은 영상 합성에 사용되는 빛의 3원색과 반투명 정보를 기반으로 적어도 색상 정보의 하나를 사용하여 표현되는 2차원 좌표값인 것을 특징으로 하는 렌더링 처리 방법.
폴리곤의 정점 좌표값으로부터 발생된 텍셀 좌표값을 쉬프트하는 쉬프트 값을 취득하는 취득 유닛;

상기 쉬프트 값을 사용하여 상기 폴리곤의 상기 정점 좌표값으로부터 발생된 상기 텍셀 좌표값을 정정하는 정정 유닛; 및

상기 정정된 텍셀 좌표값을 기반으로 텍스쳐로부터 색상 정보를 참조하고 상기 색상 정보를 상기 폴리곤에 할당하는 할당 유닛을 포함하며, 상기 텍스쳐에서상기 개별 텍셀 값은 적어도 색상 정보를 표현하는 것을 특징으로 하는 렌더링 처리 장치.
제6항에 있어서,

상기 취득 유닛은 상기 쉬프트 값의 발생을 담당하고; 그리고

상기 정정 유닛은 상기 폴리곤의 정점 좌표값으로부터 발생된 상기 텍셀 좌표값과 상기 쉬프트 값을 사용하는 소정의 계산을 기반으로 하는 정정을 담당하는 것을 특징으로 하는 렌더링 처리 장치.
제6항에 있어서,

상기 취득 유닛은 복수의 쉬프트 값을 저장하는 표를 가지고, 상기 폴리곤의 상기 정점 좌표값으로부터 발생된 상기 텍셀 좌표값에 대응되는 상기 쉬프트 값을 상기 표로부터 취득하는 것을 담당하고; 그리고

상기 정정 유닛은 상기 폴리곤의 정점 좌표값으로부터 발생된 상기 텍셀 좌표값과 상기 쉬프트 값을 사용하는 소정의 계산을 기반으로 정정하는 것을 담당하는 것을 특징으로 하는 렌더링 처리 장치.
제8항에 있어서,

상기 표는 텍스쳐이며, 상기 텍스쳐에서 상기 개별 텍셀은 상기 텍셀 좌표에 대한 쉬프트 값을 표현하는 것을 특징으로 하는 렌더링 처리 장치.
제9항에 있어서,

상기 쉬프트 값은 영상 합성을 위해 사용되는 빛의 3원색과 반투명 정보를 기반으로 적어도 색상 정보의 하나를 사용하여 표현되는 2차원 좌표값인 것을 특징으로 하는 렌더링 처리 장치.
폴리곤의 정점 좌표값으로부터 발생된 텍셀 좌표값을 쉬프트하는 쉬프트 값을 취득하는 단계;

상기 쉬프트 값을 사용하여 폴리곤의 정점 좌표값으로부터 발생된 텍셀 좌표값을 정정하는 단계; 및

상기 정정된 텍셀 좌표값을 기반으로, 텍스쳐로부터 색상 정보를 참조하고, 상기 색상 정보를 상기 폴리곤에 할당하는 단계를 포함하며, 상기 텍스쳐에서 상기 개별 텍셀 값은 적어도 색상 정보를 나타내는 것을 특징으로 하는 렌더링 처리 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
제11항에 있어서,

상기 렌더링 처리 프로그램의 상기 취득 단계는 상기 쉬프트 값의 발생을 담당하고; 그리고

상기 렌더링 처리 프로그램의 상기 정정 단계는 상기 폴리곤의 정점 좌표값으로부터 발생된 상기 텍셀좌표값과 상기 쉬프트 값을 사용하는 소정의 계산을 기반으로 하는 정정을 담당하는 것을 특징으로 하는 렌더링 처리 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
제11항에 있어서,

상기 렌더링 처리 프로그램의 상기 취득 단계는 복수의 쉬프트 값을 저장하는 표로부터 상기 폴리곤의 상기 정점 좌표값으로부터 발생된 상기 텍셀 좌표값에 대응하는 상기 쉬프트 값을 취득하는 것을 담당하고; 그리고

상기 렌더링 처리 프로그램의 상기 정정 단계는 상기 폴리곤의 정점 좌표값으로부터 발생된 상기 텍셀좌표값과 상기 쉬프트 값을 사용하는 소정의 계산을 기반으로 정정하는 것을 담당하는 것을 특징으로 하는 렌더링 처리 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
제13항에 있어서,

상기 표는 텍스쳐이며, 상기 텍스쳐에서 상기 개별 텍셀은 상기 텍셀 좌표에 대한 쉬프트 값을 표현하는 것을 특징으로 하는 렌더링 처리 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
제14항에 있어서,

상기 쉬프트 값은 영상 합성에 사용되는 빛의 3원색과 반투명 정보를 기반으로 적어도 색상 정보의 하나를 사용하여 표현되는 2차원 좌표값인 것을 특징으로하는 렌더링 처리 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
폴리곤의 정점 좌표값으로부터 발생된 텍셀 좌표값을 쉬프트하는 쉬프트 값을 취득하는 단계;

상기 쉬프트 값을 사용하여 폴리곤의 정점 좌표값으로부터 발생된 텍셀 좌표값을 정정하는 단계; 및

상기 정정된 텍셀 좌표값을 기반으로, 상기 텍스쳐로부터 색상 정보를 참조하고, 상기 색상 정보를 상기 폴리곤에 할당하는 단계를 포함하며, 상기 텍스쳐에서 상기 개별 텍셀 값은 적어도 색상 정보를 나타내는 것을 특징으로 하는 컴퓨터에서 실행되는 렌더링 처리 프로그램.