MXPA01010150A - Metodo y aparato para realizar transformacion perspectiva. - Google Patents

Abstract

La presente invencion se refiere a un procedimiento grafico de computadora y tiene como objeto hacer posible la realizacion de procesamiento de velocidad elevada cuando un objeto tridimensional se transforma en perspectiva en una pantalla bidimensional; un aparato para realizar transformacion perspectiva de conformidad con la presente invencion es un aparato para la transformacion de perspectiva de un objeto colocado en un espacio tridimensional en una pantalla bidimensional virtual; el aparato tiene un dispositivo en el cual, cuando existe una pluralidad de objetos en el mismo cuadro, y cuando los valores de coordenadas de una pluralidad de puntos para especificar los objetos se localizan con respecto a una direccion determinada en unidades de objetos mediante el uso de valores de coordenadas de puntos tipicos seleccionados en unidades de objetos, la transformacion perspectiva de otros puntos para especificar los objetos es aproximada.

Description

MÉTODO Y APARATO PARA REALIZAR TRANSFORMACIÓN PERSPECTIVA • ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con un proceso gráfico de computadora y, más particularmente, con un método y • 10 aparato para transformación de perspectiva de un objeto tridimensional en una pantalla bidimensional virtual.

DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA RELACIONADA 15 En una técnica convencional, cuando un objeto (cosa) tridimensional se transforma en perspectiva en una pantalla bidimensional virtual, los puntos para especificar el objeto se calculan respectivamente de acuerdo con las relaciones de distancias entre un punto de visión y los puntos a una distancia 20 entre el punto de visión y la pantalla para realizar la transformación de perspectiva. Sin embargo, puesto que las distancias entre el punto de visión y los puntos de perspectiva para especificar el objeto son diferentes entre sí, se cargan cantidades muy grandes de cálculos para las distancias en una CPU (unidad de procesamiento central) u otro dispositivo de una computadora. En otras palabras, en un • sistema de entretenimiento tal como un aparato de juego de video, la carga pesada en la CPU o similar se establece como un problema cuando se realiza un procesamiento de alta velocidad para una imagen de objeto la cual cambia continuamente.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN 10 La presente invención se ha realizado en consideración del problema anterior, y se relaciona con un proceso gráfico de computadora y tiene como su objetivo proporcionar un método y aparato novedosos para transformación de perspectiva de un objeto 15 tridimensional en una pantalla bidimensional virtual. Un aparato para transformación de perspectiva de un objeto colocado en un espacio tridimensional de acuerdo con la presente invención tiene un medio en el cual, cuando los valores de coordenada de una pluralidad de puntos para especificar el objeto 20 se localizan con respecto a cierta dirección en el espacio tridimensional, mediante la utilización de valores de coordenada de un punto típico seleccionado de una pluralidad de puntos, se aproxima la transformación de perspectiva a los otros puntos y se realiza el cálculo para los gráficos, a alta velocidad. Cuando una pluralidad de objetos se localizan en un espacio tridimensional, la aproximación se realiza en unidades de objetos. Como cierta dirección, con frecuencia se utiliza la dirección de una línea de observación que se extiende desde un punto de visión al objeto. Por ejemplo, esta dirección de la línea de visión es una dirección del eje Z en un sistema de coordenadas XYZ especificada alrededor del punto de visión. Como la pluralidad de puntos, las coordenadas de vértice obtenidas cuando se dibuja un objeto con polígonos se utilizan frecuentemente. El punto típico se determina por el método de sustitución en base en los valores de coordenada de una pluralidad de puntos.

Por ejemplo, como el punto típico, se puede establecer un valor promedio de los valores Z, el valor Z del primer punto seleccionado o un punto seleccionado al final. Los valores de coordenada también se pueden calcular por una aproximación lineal, una aproximación cuadrática o una aproximación de orden superior. En este caso, cuando los valores de coordenada de una pluralidad de puntos para especificar el objeto se localizan con respecto a cierta dirección en el espacio tridimensional o no, se determina de la siguiente manera. Esto es, se establece la suposición de que el valor mínimo de los valores Z del objeto en la • dirección del eje Z está representada por minZ y que el valor 5 máximo de los valores Z del objeto está representado por maxZ y que el valor promedio de los valores Z del objeto está representado por meanZ (media Z). En este caso, cuando se satisfacen las expresiones: 1 minZ-maxZ | minZ | = K1. • 10 I minZ-maxZ U I maxZ l = K1 , o I minZ-maxZ l p- 1 meanZ l = K1 se determina que los valores Z del objeto se han localizado. El valor de K1 es, por ejemplo, 0.1. Sin embargo, el valor de K1 puede cambiar en base en 15 el programa de aplicación que se aplique, una escena que se aplique y similar. Además, cuando los valores de coordenada de la pluralidad de puntos para especificar una pluralidad de objetos se localizan con respecto a alguna dirección en el espacio 20 tridimensional en unidades de objetos o no, se determina de la siguiente manera. Esto es, se establece la suposición de que el valor mínimo de los valores Z del objeto iésimo (i = 1 , 2,..., M) en la dirección del eje Z está representado por minZi y que el valor máximo de los valores Z para el objeto iésimo está representado por maxZi y que el valor promedio de los valores Z del objeto iésimo está representado por meanZi. En este caso, cuando se satisfacen las expresiones: | minZ1 -maxZ1 I meanZ1 -meanZ2 I = K2, | minZ2-maxZ2 k | meanZ1 -meanZ2 | = K2, | minZ2-maxZ2 | H- | meanZ2-meanZ3 I = K2, I minZ3-maxZ3 I I meanZ2-meanZ3 I = K2, | minZM1 -maxZM-1 | + | meanZM-1 -meanZM | = K2, y | minZM-maxZM | -=- | meanZM-1 -meanZM | = K2 se determina que los valores Z se localizan en unidades de objetos. En este caso, se realizan los cálculos aproximados en unidades de objetos. El valor de K2 es, por ejemplo, 0.1. Sin embargo, se puede cambiar el valor de K2 en base en un programa de aplicación que va a aplicarse, una escena que va a aplicarse, y similar. El método se puede aplicar selectivamente a únicamente una cosa en la cual se satisfacen las expresiones. Además, un aparato para transformación de perspectiva de un objeto colocado en un espacio tridimensional en una pantalla bidimensional virtual tiene un medio en el cual, cuando se localizan los valores de coordenadas de una pluralidad de puntos para _ -m __ ií É_____t_ _____ k_____M _^__tlt¡___^^_ Además, un método de transformación de perspectiva de un objeto colocado en un espacio tridimensional de acuerdo con la presente invención incluye las etapas de: verificar si los valores de coordenada de una pluralidad de puntos para especificar el objeto se localizan con respecto a alguna dirección en el espacio tridimensional o no; y si se localizan los valores de coordenada, aproximar la transformación de perspectiva de los otros puntos mediante la utilización de valores de coordenada de un punto típico seleccionado de una pluralidad de puntos. Aquí, cuando existe una pluralidad de objetos, y cuando los objetos se localizan en unidades de objetos, la aproximación se realiza en unidades de objetos. De esta manera, cuando la pluralidad de puntos se transforman en perspectiva, los valores Z de los diversos puntos pueden ser operados aritméticamente con valores aproximados. Por esta razón, se reduce la carga en una CPU u otro medio de operación aritmética, y se puede obtener una transformación de perspectiva de alta velocidad.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 es una vista en perspectiva que muestra la apariencia de un aparato de juegos de video que sirve como un ejemplo de un sistema de entretenimiento para llevar a cabo la presente invención. La figura 2 es una vista en perspectiva que muestra la • superficie frontal del aparato de juego de video en la figura 1. 5 La figura 3 es una vista en perspectiva que muestra el aparato de juego de video en la figura 1 , cuando se inserta un dispositivo electrónico portátil dentro del aparato de juego de video. La figura 4 es un diagrama de bloques que muestra un ejemplo de una configuración de circuito esquemático de una parte • 10 principal del aparato de juego de video en la figura 1 . La figura 5 es un diagrama que explica la transformación en perspectiva para, cuando un objeto (cosa) se observa desde un punto de visión, calcular la posición de un punto para especificar el objeto en una pantalla. 15 La figura 6 es un diagrama para explicar la transformación de perspectiva para, cuando un objeto se observa desde un punto de visión, calcular las posiciones de una pluralidad de puntos para especificar el objeto en una pantalla. La figura 7 es un diagrama para explicar la 20 transformación de perspectiva para, cuando una pluralidad de objetos están presentes en la misma escena, calcular las posiciones de una pluralidad de puntos para especificar los objetos en una pantalla.

La figura 8 es un diagrama para explicar la transformación en perspectiva realizada por aproximación del objeto (cosa) en la figura 6. La figura 9 es un diagrama para explicar la transformación de perspectiva realizada por aproximación de la pluralidad de objetos (cosas) en la figura 7 en unidades de objetos.

DESCRIPCIÓN DE LA MODALIDAD PREFERIDA Se describirá a continuación con detalle una modalidad de acuerdo con la presente invención, con referencia a los dibujos anexos.

Sistema de entretenimiento. En primer lugar, se describirá de manera sencilla con referencia a los dibujos un sistema de entretenimiento de acuerdo con la presente invención, que es capaz de ejecutar los gráficos tridimensionales. La figura 1 muestra la apariencia de un aparato de juego de video como un ejemplo de un sistema de entretenimiento. Este aparato 1 de juego de video es para leer un programa de juego registrado, por ejemplo, en un disco óptico o similar para ejecutar el programa de juego de acuerdo con una instrucción de un usuario (jugador del juego). La ejecución del juego principalmente significa el desarrollo de un juego y el control de una pantalla o de sonido. Un cuerpo 2 principal del aparato 1 de juego de video f comprende una unidad 3 de cargado de disco sobre la cual un disco óptico tal como un CD-ROM sirve como un medio de grabación para suministrar un programa de aplicación tal como un juego de video a la unidad central que es cargada, un conmutador 4 de puesta a cero para poner a cero arbitrariamente el juego, un conmutador 5 de f energía, un conmutador de operación de disco para operar el 10 cargado del disco óptico y, por ejemplo, dos unidades 7A y 7B de ranura. Los dos dispositivos 20 de operación se pueden conectar a las unidades 7A y 7B de ranura, de manera que dos usuarios pueden realizar un juego de competencia o similar. Un 15 dispositivo de tarjeta de memoria en el cual se pueden guardar (almacenar) datos de juego o se pueden leer, o bien un dispositivo electrónico portátil en el cual se puede ejecutar un juego independientemente del cuerpo principal, también se puede conectar a las unidades 7A y 7B de ranura. 20 El dispositivo 20 de operación (que a continuación se denominará como un "controlador"), tiene una primera y segunda unidades 21 y 22 de operación, un botón L 23L, un botón R 23R, un botón de inicio 24 y un botón 25 de selección. El controlador además tiene unidades 31 y 32 de operación las cuales se pueden operar de manera analógica, un conmutador 33 de selección de modo para seleccionar uno de los modos de operación de las • unidades 31 y 32 de operación, y una unidad 34 de exhibición para 5 exhibir un modo de operación seleccionado. La figura 2 muestra los aspectos de las dos unidades 7A y 7B de ranura colocadas en la superficie frontal del cuerpo 2 principal del aparato 1 de juego de video. Cada una de las dos unidades 7A y 7B de ranura tienen dos plataformas. En las 10 plataformas superiores, se forman unidades 8A y 8B de inserción de tarjeta de memoria dentro de las cuales se inserta una tarjeta 10 de memoria o un dispositivo 100 electrónico portátil (no mostrado). En las plataformas inferiores, se forman unidades (enchufes hembra) 9A y 9B de conexión de controlador en las cuales se conecta una 15 unidad (conector) 26 de terminal de conexión del controlador 20. Cada uno de los orificios de inserción (ranuras) de las unidades 8A y 8B de inserción de tarjeta de memoria se forma asimétricamente en cierta medida de manera que la tarjeta de memoria no puede ser insertada erróneamente en la unidad de 20 inserción de tarjeta de memoria correspondiente de manera inversa. Por otra parte, cada una de las unidades 9A y 9B de conexión de controlador se forma asimétricamente en cierta medida de manera que la unidad 26 de terminal de conexión no puede ser conectada erróneamente a la unidad de conexión de controlador correspondiente de manera inversa. Cada una de las unidades 9A y 9B de conexión de controlador tiene una forma diferente a la de cada una de las unidades 8A y 8B de inserción de tarjeta de 5 memoria de manera que una tarjeta de memoria no puede ser insertada erróneamente dentro de la unidad de conexión de controlador correspondiente. La figura 3 muestra el dispositivo 1 de juego de video en un estado en el cual se inserta el dispositivo 100 electrónico portátil • 10 dentro de la unidad 8A de inserción de tarjeta de memoria de la unidad 7A de ranura en la superficie frontal del dispositivo 1 de juego de video. La figura 4 es un diagrama de bloques que muestra un ejemplo de una configuración de circuito esquemático de una parte 15 principal del dispositivo 1 de juego de video. El dispositivo 1 de juego de video comprende un sistema 50 de control constituido por una unidad de procesamiento central (CPU) 51 y su unidad periférica y similar, un sistema 60 de gráficos constituido por una unidad de procesamiento de imagen (GPU: 20 Unidad de Procesamiento Gráfico) 62 o similar, para dibujar una imagen en una memoria intermedia 63 de marco, un sistema 70 de sonido constituido por una unidad de procesamiento de sonido (SPU) o similar para generar sonido, efectos de sonido o similares, una unidad 80 de control de disco óptico para controlar un disco óptico en el cual se graba un programa de aplicación, una unidad 90 de control de comunicación para controlar la operación de entrada/salida de una señal del controlador 20 en el cual se introduce una instrucción del usuario así como datos de la tarjeta 10 de memoria al dispositivo 100 electrónico portátil para almacenar ajustes de un juego, y un enlace colectivo BUS o similar al cual se conectan las unidades anteriores. El sistema 50 de control tiene la CPU 51 , una unidad 52 de control de dispositivo periférico para realizar la interrupción de control o el control o similar de la transferencia de acceso de memoria directa (DMA): acceso de memoria dinámico, una memoria 53 principal (unidad de almacenamiento principal) constituida por una memoria de acceso aleatorio (RAM), y una memoria 54 de solo lectura (ROM) en la cual un programa tal como el denominado sistema operativo para administrar la memoria 53 principal, el sistema 60 gráfico y el sistema 70 de sonido y similar. La memoria 53 principal es una memoria en la cual se puede ejecutar un programa. La CPU 51 ejecuta el sistema operativo almacenado en la ROM 54 para controlar el dispositivo 1 de juego de video en su totalidad, y se constituye por una CPU de RISC de 32 bitios (computadora de establecimiento de instrucción reducida).

Cuando se enciende el dispositivo 1 de juego de video, la CPU 51 del sistema 50 de control ejecuta el sistema operativo almacenado en la ROM 54 de manera que la CPU 51 realiza el control del sistema 60 gráfico, el sistema 70 de sonido y similar. Cuando se ejecuta el sistema operativo, la CPU 51 realiza la inicialización tal como una verificación de operación del dispositivo 1 de juego de video en su totalidad y después controla la unidad 80 de control de disco óptico para ejecutar un programa de aplicación tal como un juego grabado en un disco óptico. Cuando la ejecución del programa para un juego o similar, la CPU 51 controla el sistema 60 gráfico, el sistema 70 de sonido y similar de acuerdo con una entrada por el usuario para controlar la exhibición de una imagen y la generación de efectos de sonido y de sonido. El sistema 60 gráfico comprende un procesador de generación de datos gráficos o un motor 61 de transferencia de geometría (GTE) para realizar un proceso tal como una conversión de coordenadas, la unidad 62 de procesamiento gráfico (GPU) para dibujar una imagen de acuerdo con la instrucción de dibujo de la CPU 51 , una memoria intermedia 63 de marco para almacenar la imagen dibujada por la GPU 62 y un descodificador 64 de imagen para descodificar la imagen de datos los cuales están comprimidos por la transformación ortogonal tal como la conversión de coseno separado.

El GTE 61 funciona como un procesador 51. El GTE 61 comprende un mecanismo de operación aritmética paralelo para ejecutar una pluralidad de operaciones aritméticas en paralelo, de manera que las operaciones aritméticas tales como la transformación de coordenadas, cálculo de fuente de luz, matrices o vectores se pueden realizar a alta velocidad de acuerdo con la solicitud aritmética de la CPU 51 . Más específicamente, los cálculos de las coordenadas de vértice de los polígonos de acuerdo con la presente invención se realizan por la GTE 61 . La GTE 61 puede realizar operaciones coordenadas de un máximo de aproximadamente 1 .5 millones de polígonos por segundo en operaciones aritméticas para realizar un disparo plano para un dibujo, por ejemplo, un polígono triangular en el mismo color. De esta manera, en el aparato de juego de video, se puede reducir la carga sobre la CPU 51 y se puede realizar una operación coordenada de alta velocidad. La GPU 62 funciona de acuerdo con una instrucción de dibujo de polígono de la CPU 51. La GPU 62 tiene un espacio de dirección bidimensional el cual es independiente de la CPU 51 para dibujar polígonos y similares en la memoria intermedia 63 de marco que sirve como un espacio de dirección. La GPU 62 se diseña de manera que hay un máximo de aproximadamente 360 mil polígonos por segundo.

Además, la memoria intermedia 63 de marco está constituida por lo que se denomina un puerto doble RAM y se diseña de manera que el dibujo de la GPU 62 o la transferencia de la memoria 53 principal y la lectura para exhibición se pueden realizar simultáneamente. La memoria intermedia 63 de marco tiene, por ejemplo, una capacidad de 1 -Mocteto, y se maneja como matriz de 16 bitios cada uno de los cuales tiene 1 ,024 pixeles de ancho y 512 pixeles de longitud. En la memoria intermedia 63 de marco, además de una salida de región de exhibición como una salida de video, una región CULT en la cual se hace referencia a una tabla de búsqueda de color (CLUT) cuando la GPU 62 dibuja polígonos o similares y una región de textura en la cual los materiales (texturas) insertados (mapeados) en los polígonos o similares se someten a transformación coordenada en el dibujo y son dibujados por la GPU 62 se almacenan y forman. Esta región CLUT y la región de textura se cambia dinámicamente de acuerdo con un cambio en la región de exhibición o similar. La GPU 62 se diseña de manera que, además del sombreado plano, el sombreado gouraud para determinar los colores de los polígonos por interpolación de los colores de los vértices de los polígonos y el mapeo de textura para pegar las texturas almacenadas en la región de textura de los polígonos se puede realizar. Cuando se realiza el sombreado gouraoud o el mapeado de textura, el GTE 61 puede realizar operaciones coordenadas de un máximo de aproximadamente 500 mil polígonos por segundo. Además, el descodificador 64 de imagen se controla por la CPU 51 y descodifica datos de imagen de una imagen estática o una imagen en movimiento para almacenar los datos descodificados en la memoria 53 principal. Los datos de imagen reproducidos se almacenan en una memoria intermedia 63 de marco a través del cuerpo 2 principal, de manera que los datos de imagen se pueden utilizar como un fondo de una imagen dibujada por la GPU 62. El sistema 70 de sonido comprende una SPU 71 para generar sonido, efectos de sonido y similares en base en una instrucción de la CPU 51 , una memoria intermedia 72 de sonido en la cual se graban datos de forma de onda o similares, y un altavoz 73 para transmitir el sonido, el efecto del sonido y similar generado por la SPU 71 . La SPU 71 comprende una función de descodificación ADPCM para reproducir datos de audio obtenidos al realizar PCM diferencial adaptable (ADPCM), por ejemplo para datos de aud io de 16 bitios como una señal diferencial de 4 bitios, una función de reproducción para reproducir los datos de forma de onda almacenados en la memoria intermedia 72 de sonido para generar un efecto de sonido o similar, una función de modulación para modular y reproducir los datos de forma de onda almacenados en la • memoria intermedia 72 de sonido y similar. 5 Puesto que el sistema 70 de sonido comprende estas funciones, el sistema 70 de sonido también se puede utilizar como lo que se denomina una fuente de sonido muestreada para generar sonido, efectos de sonido y similares en base en los datos de forma de onda registrados en la memoria intermedia 72 de sonido, de • 10 acuerdo con una instrucción de la CPU 51 . La unidad 80 de control de disco óptico comprende un dispositivo 81 de disco óptico para generar un programa, datos o similares grabados sobre un disco óptico, un descodificador 82 para descodificar un programa, datos o similares grabados con un código 15 de corrección de errores (ECC) y una memoria intermedia 83 para almacenar temporalmente datos del dispositivo 81 de disco óptico para acelarar la velocidad de lectura de los datos del disco óptico. Una sub-CPU 84 se conecta al descodificador 82. Dado que los datos de audio leídos por el dispositivo 81 20 de disco óptico se graban en el disco óptico, los datos ADPCM y los denominados datos PCM obtenidos por señal de audio de conversión analógico/digital grabados en el disco óptico se conocen.

Los datos de audio los cuales se registran como datos ADPCM, de manera que la diferencia, por ejemplo de los datos de datos digitales de 16 bitios se expresan por 4 bitios se descodifica por el descodificador 82, suministrado a la SPU 71 , y se someten a un proceso tal como conversión digital/analógica por la SPU 71 y se utilizan para impulsar al altavoz 73. Los datos de audio, los cuales se registran como datos de PCM, por ejemplo, datos digitales de 16 bitios, se descodifican por el descodificador 82 y después se utilizan para activar el altavoz 73. Además, la unidad 90 de control de comunicación tiene un controlador 91 de comunicación para controlar la comunicación con la CPU 51 mediante el enlace colectivo BUS. Una unidad 12 de conexión controladora a la cual se conecta un controlador 20 para introducir una instrucción de un usuario así como una unidad 8A y 8B y de inserción de tarjeta de memoria a la cual se conecta una tarjeta 10 de memoria que sirve como un dispositivo de almacenamiento auxiliar para almacenar datos acumulados o similares de un juego o un dispositivo 100 electrónico portátil (que se describirá posteriormente), se conectan sobre el control 91 de comunicación. El controlador 20 conectado a la unidad 12 de conexión de controlador tiene, por ejemplo, 16 claves de instrucción para introducir una instrucción de un usuario y transmitir el estado de las claves de instrucción al controlador 91 de comunicación por comunicación sincrónica aproximadamente 60 veces de acuerdo con la instrucción del controlador 20. El controlador 91 de comunicación transmite el estado de las claves de instrucción del controlador 20 a la CPU 51. De esta manera, la instrucción del usuario se introduce a la CPU 51 y la CPU 51 realiza un proceso de acuerdo con la instrucción desde el usuario en base en el programa de juego o similar que está en ejecución. Aquí, en la lectura de un programa, exhibición de una imagen, dibujo de una imagen o similar, se deben transferir una gran cantidad de datos de imagen a alta velocidad entre la memoria 53 principal, la GPU 62, el descodificador 64 de imagen, el descodificador 82 y similar. Por lo tanto, este aparato de juego de video, como se describe en lo anterior, se diseña para realizar lo que se denomina transferencia de DMA en la cual los datos se transfieren directamente entre la memoria 53 principal, la GPU 62, el descodificador 64 de imagen, el descodificador 82 y similar, bajo el control de la unidad 52 de control del dispositivo periférico sin pasar a través de la CPU 51 . De esta manera, se puede reducir la carga sobre la CPU 51 generada por la transferencia de datos, y se puede realizar una transferencia de datos de alta velocidad. „^ ^ ^^^^ im_____.m_mmii_m.__m ^L Cuando los datos almacenados o similares de un juego que está en ejecución deben almacenarse, la CPU 51 transmite los datos que se van a almacenar al controlador 91 de comunicación y • el controlador 91 de comunicación escribe los datos desde la CPU 5 51 en la tarjeta 10 de memoria o el dispositivo 100 electrónico portátil el cual se inserta dentro de la ranura de la unidad 8A de inserción de tarjeta de memoria o la unidad 8B de inserción de tarjeta de memoria. Aquí, se incorpora un circuito de protección para • 10 ejecutar la descomposición eléctrica en el controlador 91 de comunicación. La tarjeta 10 de memoria y el dispositivo 100 electrónico portátil se separan del enlace colectivo BUS, y se pueden unir o separar de la ranura mientras el cuerpo principal del aparato está encendido. Por lo tanto, cuando la capacidad de 15 memoria de la tarjeta 10 de memoria o el dispositivo 100 electrónico portátil es breve, se puede insertar una tarjeta 10 de memoria nueva sin suspender el suministro de energía del cuerpo principal del aparato. Por esta razón, sin que se pierdan los datos de juego los cuales deben ser respaldados, la nueva tarjeta 10 de memoria se 20 puede insertar para escribir los datos necesarios en la tarjeta 10 de memoria nueva. Además, una interfaz de entrada/salida l/O (PIÓ) 96 en paralelo y una interfaz l/O en serie (SIO) 97, son interfases para conectar la tarjeta 10 de memoria o el dispositivo 100 electrónico portátil al dispositivo 1 de juego de video. En el sistema de entretenimiento descrito antes, cuando se ejecuta la transformación en perspectiva de acuerdo con esta modalidad , el procesamiento a alta velocidad se ejecuta mediante la utilización de un cálculo aproximado.

Gráficos tridimensionales. Los gráficos tridimensionales son técnicas en las cuales, cuando se coloca un objeto en un espacio tridimensional se observa desde cierto punto de visión, la posición perspectiva del objeto en una pantalla se supone que se establece en cierta posición. En el sistema de entretenimiento descrito antes, con el fin de dibujar polígonos, se realizan una serie de procesos, es decir, el proceso para realizar una operación de geometría mediante la utilización de una plu ralidad de polígonos de una pantalla como una unidad, se realiza el proceso de realizar la clasificación por valores Z y el proceso de realizar el dibujo. De manera más específica, el proceso a partir del cual se realiza el proceso de realización de una operación de geometría para el proceso de realizar el dibujo se lleva a cabo etapa por etapa a un conjunto de polígonos en una pantalla. El GTE 61 del sistema 60 gráfico funciona como un coprocesador para realizar la operación de geometría a alta . ^.. ^» *» -*..,_„ . . . _ ._.._.. M ^«r ^^^^^^^ ?¡^^ i^^ velocidad. De las operaciones a alta velocidad, se proporciona una operación de geometría típica para, por ejemplo, un programador de juego respecto a la forma de una biblioteca. Una aproximación de la transformación en perspectiva que se describirá a continuación se puede preparar, por ejemplo, como una biblioteca de geometría básica y se puede proporcionar a un programador de juegos. Un cálculo de la transformación de perspectiva se expresa, por ejemplo, por las ecuaciones (1 ) y (2); Sx = X x (h/z) ...(1 ) Sy = Y x (h/z) ...(2) Las ecuaciones (1 ) y (2) son ecuaciones para, cuando un objeto OB se observa desde un punto de visión VP que se establece en cierto punto como se muestra en la figura 5, calcular la posición de una imagen proyectada del objeto OB sobre una pantalla 200 virtual. En la figura 5, se establece un punto de visión VP como un origen de coordenada A, se apunta una línea de visión en el lado más del eje Z y la dirección superior en la figura 5 se define como el eje Y. En este momento, se omite el eje X. En tal sistema de coordenadas, se establece la suposición de que el objeto OB similar a flecha se coloca en el eje Z. Cuando las coordenadas de la suma de la flecha del objeto OB se definen como P (X, Y), la suma de la proyección de la flecha reflejada en la pantalla 200 se representa por las coordenadas Ps (Sx, Sy). Con referencia a la figura 5, un triángulo ABC es similar a un triángulo ADE. La distancia desde el punto de visión VP del objeto OB está representado por Z, y la distancia desde el punto de visión VP a la pantalla 200 está representado por h. En este caso, los factores de escala (factores de segmento) de los dos triángulos los cuales son similares entre sí están representados por (h/Z). Por esta razón, los valores de coordenada de la suma de coordenadas Ps sobre la pantalla 200 se pueden expresar por las ecuaciones (1 ) y (2) como se describe en lo anterior. La suma de las coordenadas Ps (Sx, Sy) calculadas por las ecuaciones (1 ) y (2) corresponden a las sumas de las coordenadas en la pantalla sobre las cuales una figura básica (polígono) constituye un objeto de, por ejemplo, una imagen tridimensional. Esta relación también se puede satisfacer con respecto a la dirección del eje X omitido en la figura 5. La transformación de perspectiva debe realizarse para todos los puntos que constituyen un objeto tridimensional. Aqu í, se considera el caso en el cual un solo objeto se coloca en la misma escena. La figura 6 ilustra este caso. En la figura 6, como puntos típicos que constituyen un objeto OB el cual es similar a un árbol de navidad, se especifican cuatro puntos P1 (X1 , Y1 ), P2 (X2, Y2), P3 ^¿^¿^^jj^ -dÍ-riik--M_________ri__________t___U (X3.Y3) y P4 (X4, Y4). Las distancias de su punto de visión VP a los cuatro puntos P1 , P2, P3 y P4 del objeto OB están representados por Z1 , Z2, Z3 y Z4, respectivamente y la distancia desde el punto de visión VP a una pantalla 200 está representado por h. En este momento, las coordenadas Ps1 (Sx1 , Sy1 ), Ps2 (Sx2, Sy2), Ps3 (Sx3, Sy3) y pS4 (Sx4, Sy4) en la pantalla que se obtienen por la transformación de perspectiva de los cuatro puntos P1 a P4 se pueden expresar por las siguientes ecuaciones, respectivamente: Sx1 = X1 x (h/Z1 ), Sy1 = Y1 x (h/Z1 ) ...(3) Sx2 = X2 x (h/Z2), Sy2 = Y2 x (h/Z2) ...(4) Sx3 = X3 x (h/Z3), Sy3 = Y3 x (h/Z3) ...(5) S?4 = X4 x (h/Z4), Sy4 = Y4 x (h/Z4) ...(6) Estos cálculos se realizan por la siguiente razón. Esto es, aunque la distancia desde el punto de visión VP de la pantalla 200 es constante, es decir, h, puesto que las distancias desde el punto de visión VP a los cuatro puntos P1 a P4, son diferentes de Z1 , Z2, Z3 y Z4, respectivamente, los factores de escala de las figuras similares son de (h/Z1 ), (h/Z2), (h/Z3), y (h/Z4), respectivamente. Por esta razón, con el fin de realizar una transformación de perspectiva de los cuatro puntos específicos P1 a P4, se deben calcular los factores de escala (h/Z1 ), (h/Z2), para (h/Z4) del número para el cual es proporcional al número de pu ntos. En general, si el objeto OB está constituido por N puntos, se d eben calcular los factores de escala (h/Z) multiplicados por el número del cual es proporcional al número de puntos N. Se considerará un caso en el cual una pluralidad de objetos se colocan en la misma escena. La figura 7 es un diagrama que muestra este caso. En la figura 7, se colocan tres objetos OB similares a árboles de navidad, cada uno de los cuales es el mismo que el que se muestra en la figura 6, con distancias diferentes desde un punto de visión VP. Estos objetos están representados por OB1 , OB2 y OB3 con el fin de incrementar la distancia desde el punto de visión VP. Se establece la suposición de que cada uno de los tres objetos OB1 a OB3 en la figura 7 está constituido por cuatro puntos como en la figura 6. En este caso, de acuerdo con las ecuaciones (3) a (6), se deben realizar el cálculo para los factores de escala (h/Z) multiplicados por el número el cual es el número de distancias en la dirección Z de cada objeto, es decir, cuatro veces. Por lo tanto, debe realizarse un cálculo 12 veces en todos los objetos OB 1 a OB3. En general, se establece la suposición de que los M objetos están constituidos por N1 puntos, N2 puntos,..., Nm pu ntos, respectivamente. En este caso, de acuerdo con las ecuaciones (3) a (6), el cálculo para los factores de escala (h/Z) se debe realizar l ,_ a. _________ j____*&_^___ty¿jM_,_M _ ^.^.««ÜM^ _ ,_..a.Mt3_-*m~_*. .AUL- ,J >.M-A- ?*_.~„. _... ??±?l multiplicado por el número del cual es el número de distancias, es decir, (N1 + N2 +...+ Nm) veces. De manera más específica, se establece la suposición de que los valores Z de los N1 puntos que constituyen el primer objeto OB1 están representados por ZOBI -i , ZOB12,..., ZOB I NI , y que los valores Z de los N2 puntos que constituyen el segundo objeto OB2 están representados por ZOB2-I , ZOB22,..., ZOB2N2, y, similarmente, que los Z valores de Nm puntos que constituyen el objeto Mésimo OBM están representados por ZOBM-i , ZOBM2 ZOBM m- En este caso, se deben calcular (h/ZOB-i), (h/ZOB12) (h/ZOBMiMm) se deben calcular. De esta manera, las cantidades de cálculos de estos factores de escala (h/Z) son enormes.

(Caso en el cual se considera que el objeto se localiza en el espacio). Sin embargo, se puede considerar que un solo objeto está suficientemente separado desde un punto de visión y que el objeto se localiza en el espacio. Se establece la suposición de que el objeto está constituido por N puntos. Las distancias desde el punto de visión VP a los puntos P1 , P2,..., PN están representados por Z?, Z2 ZN, respectivamente. En tal caso, las diferencias entre los valores Z de las distancias Z. , Z2,..., ZN desde el punto de visión VP a los puntos que constituyen los objetos son relativamente de manera considerable más pequeños que los valores Z de las distancias desde el punto de visión VP a los puntos que constituyen los objetos. Como se describe en lo anterior, cuando se puede considerar que los puntos que constituyen el objeto se localizan en el espacio, se satisfacen las siguientes expresiones: | minZ - maxZ | « | minZ | - --(7), I minZ - maxZ l « | maxZ | ...(8), o I minZ - maxZ l « | meanZ | ...(9), en donde, se satisface minZ = min {Z , , Z2,..., ZN), es decir, minZ representa el valor mínimo de los valores {Z , , Z2 >..., ZN) de las distancias desde el punto de visión VP a los puntos que constituyen los objetos, se satisface max Z = max {Z _ , Z2 ZN), es decir, maxZ representa el valor máximo de los valores (Z . t Z2 ZN) de las distancias desde el punto de visión VP a los puntos que constituyen los objetos, se satisface meanZ = mean (Z<\, Z2 ZN), es decir, mean Z representa un valor promedio meanZ = (Zi + Z2 +...+ ZN)/N de los valores (Z . , Z2 ZN) de las distancias desde el punto de visión VP a los puntos que constituyen los objetos, y «: representa que el valor del miembro izquierdo es considerablemente más pequeño que el del miembro derecho. _ ^ •"*--«*«*•'""-'-»*- "-"^--n.,.. i? ?i________u_____|^^ __>_,»* _^a.. ;^__Í_S__s Cuando se satisfacen las ecuaciones, las distancias de los valores Z de los puntos que constituyen el objeto son considerablemente más pequeños que los valores Z de los puntos que constituyen el objeto. Por esta razón, debe entenderse que una imagen es afectada ligeramente incluso si las diferencias son despreciables cuando el objeto se dibuja. Por lo tanto, como se muestra en la figura 8, los valores Z de todos los puntos que constituyen el objeto se aproximan por un valor típico typZ, y la influencia en una imagen se puede casi despreciar. Por ejemplo, un valor promedio meanZ = (Zi , Z2,..., ZN)/N de los valores Z (Zi , Z2 ZN) de n puntos que constituyen el objeto se define como el valor típico typZ, y los valores Z del objeto se pueden aproximar med iante la utilización de un valor típico typz. Por ejemplo, cuando cada valor Z se aproxima med iante la utilización del valor típico typZ para realizar la transformación de perspectiva, las coordenadas del objeto en la pantalla se pueden expresar por las siguientes ecuaciones: Sx1 = X1 x (h/typZ), Sy1 = Y1 x (h/typZ) ...(10) Sx2 = X2 x (h/typZ), Sy2 = Y2 x (h/typZ) ...(1 1 ) Sx3 = X3 x (h/typZ), Sy3 = Y3 x (h/typZ) ...(12 ) SxN = XN x (h/typZ), SyN = YN x (h/typZ) ...(13) En los cálculos de la ecuación (10) a (13), se completa un cálculo para el factor de escala (h/Z) o un objeto mediante el cálculo (h/typZ) solo una vez. De manera más específica, en la transformación en perspectiva de todos los puntos que constituyen el objeto, se puede utilizar un factor de escala aproximado (h/typ). En una computadora, la división para calcular factores de escala se realiza básicamente por sustracción repetida. Por esta razón, cuando el cálculo para un factor de escala se realiza satisfactoriamente una vez para un objeto, se puede reducir considerablemente el número de veces de la operación aritmética.

(Caso en el cual se considera que una pluralidad de objetos se localizan en unidades de objeto en el espacio). Se considerará el caso en el cual una pluralidad de objetos OB1 a OBM se colocan en la misma escena. Se puede considerar que la totalidad de estos objetos OB1 a OBM están lo suficientemente separados desde un punto de visión VP, y que los objetos se localizan en unidades de objeto en el espacio. En otras pala bras, esta última condición indica que los objetos están suficientemente separados entre sí. Se establece la suposición de que el primer objeto OB1 se constituye por N 1 puntos, que el segundo objeto OB2 se ? .AÉ?_j. t¿¡. _i„_t ÜAa*..,.- , . „_A_, , .^A». . _,,„ +__,__>_ . ,.._,_»^_»^^_,„_^. «..„ A. ^ «A-. AAA-t-a.. constituye por N2 puntos, ..., y que el objeto Mésimo OBM está constituido por NM puntos. Se establece la suposición de que las distancias desde el punto de visión VP a los puntos OB1 ? , OB12,..., OB1 N? del primer objeto OB1 están representadas por Z1 ?, Z12 Z1 N . , respectivamente. Se establece la suposición de que las distancias desde el punto de visión VP a los puntos OB2. , OB22 >... , OB2N2 del segundo objeto OB2 están representadas por Z2? , Z22 Z2N2. respectivamente. De manera similar, se establece la suposición de que las distancias desde el punto de visión VP a los puntos OBM-i , OBM2,..., OBMNM del objeto Mésico OBM están representadas por ZM-i , ZM2 ZMNM, respectivamente. En tal caso, puesto que todos estos objetos están lo suficientemente separados desde el punto de visión VP, las relaciones las cuales son similares a las relaciones expresadas por las expresiones (7) a (9): |minZ - maxZ| « |minZ| ...(14), |minZ - maxZ| « |maxZ| ...(15), o |minZ - maxZ| « |meanZ| ...(16), en donde, se satisface minZ = min(Z1 ? , ... ,ZMN ) es decir, minZ representa el valor mínimo de los valores (Z1 -? ZMNM) de las distancias desde el punto de visión VP a los puntos que constituyen la totalidad de los objetos OV1 a OBM , se satisface maxZ = max(Z1 ? ,...,ZMNM) es decir, maxZ • representa el valor máximo de los valores (Z1 ? ZMNM) de las 5 distancias desde el punto de visión VP a los puntos que constituyen la totalidad de los objetos OV1 a OBM, se satisface meanZ = mean(Z11 ,...,ZMNM) es decir, meanZ representa el valor promedio meanZI = de los valores (Z1 I +... +ZM NM)/(N 1 +...+ NM) de las distancias desde el punto de • 10 visión VP a los puntos que constituyen la totalidad de los objetos OV1 a OBM, y «: representa que el valor del miembro izquierdo es considerablemente más pequeño que el del miembro derecho. 15 Puesto que la pluralidad de objetos OB 1 a OBM se localizan en el espacio en unidades de objetos, los puntos que constituyen un objeto específico están separados lo suficiente de los puntos que constituyen los otros objetos. En particular, los puntos que constituyen el objeto 20 específico también están suficientemente separados de los puntos que constituyen los objetos adyacentes al objeto específico.

Cuando se puede considerar que los puntos que constituyen los objetos en el espacio se localizan en unidades de objetos, se satisfacen las siguientes expresiones: |minZ1 - maxZ1 | = |meanZ1 - meanZ2| ...(17), |minZ2 - maxZ2| = |meanZ1 - meanZ2| ...(18), |minZ2 - maxZ2| = |meanZ2 - meanZ3| ...(19), |minZ3 - maxZ3| = |meanZ2 - meanZ3| ...(20), |minZM-1 - maxZM-1 | = |meanZM-1 - meanZM| ...(21 ), |minZM- maxZM| = |meanZM-1 - meanZM| ...(22), en donde, se satisface minZ1 = m¡n(Z1 -? , Z12,... , Z1 N? ), es decir, minZ1 representa el valor de los valores (Z1 -? , Z12,..., Z1 N?) de las distancias desde el punto de visión VP a N1 puntos que constituyen el primer objeto OB 1 , se satisface minZ2 = min(Z2? , Z22,... , Z2 2), es decir, minZ2 representa el valor mínimo de los valores (Z2? , Z22, ... , Z2 2) de las distancias desde el punto de visión VP a N2 puntos que constituyen el primer objeto OB2, y similarmente, se satisface minZM = m?n(ZM? , ZM2, ..., ZMNM)» es decir, minZ1 representa el valor mínimo de los valores (ZM-i , ZM2 ZMNM) de las distancias desde el punto de visión VP a NM puntos que constituyen el Mésimo objeto OBM.

Después, se satisface maxZ1 = max(Z1?, Z12 Z1N?), es decir, maxZ1 representa el valor máximo de los valores (Z1-?, Z12,..., Z1N?) de las distancias desde el punto de visión VP a N1 puntos que constituyen el primer objeto OB1 , se satisface maxZ2 = max(Z2?, Z22,..., Z2N2), es decir, maxZ2 representa el valor máximo de los valores (Z2-?, Z22,..., Z2N2) de las distancias desde el punto de visión VP a N2 puntos que constituyen el segundo objeto OB2, y similarmente, se satisface maxZM = max(ZM., ZM2,..., ZMNM), es decir, maxZ1 representa el valor máximo de los valores (ZM-i, ZM2 ZMNM) de las distancias desde el punto de visión VP a NM puntos que constituyen el Mésimo objeto OBM. Además, se satisface meanZI = mean(Z1-?, Z12,..., Z1NI), es decir, meanZI representa el valor promedio meanZI = mean(Z1? + Z12 + ...+ Z1NI)/N1 de los valores (Z1-?, Z12 Z1N1), de las distancias desde el punto de visión VP a N1 puntos que constituyen el primer objeto OB1, se satisface meanZ2 = mean(Z2., Z22>..., Z2N?), es decir, meanZ2 representa el valor promedio de meanZ2 = mean(Z2? + Z22 + ...+ Z2N2)/N2 de los valores (Z2-?, Z22,..., Z2N2), de las distancias desde el punto de visión VP a N2 puntos que constituyen el segundo objeto OB2, y similarmente, se satisface meanZM = mean(ZM? , ZM2,..., • ZMNM)> es decir, meanZI representa el valor promedio meanZ2 = 5 mean(ZM? + ZM2 +...+ ZMNM)/NM de los valores (ZMi , ZM2,..., ZMNM). de las distancias desde el punto de visión VP a NM puntos que constituyen el Mésimo objeto OBM. ^^ «: representa que el valor del miembro de la izquierda 10 es considerablemente más pequeño que el del miembro de la derecha. Cuando se satisfacen las ecuaciones, las diferencias entre los valores Z de los puntos que constituyen un objeto específico cuando se dibujan una pluralidad de objetos, es considerablemente menor en comparación con las diferencias entre los valores Z de 15 puntos que constituyen objetos adyacentes a objetos específicos. Se entiende que una imagen es influida ligeramente incluso si las diferencias se desprecian. Por ejemplo, un valor promedio meanZM = mean(ZM? , + ZM2+...+ ZMNM)/NM , de los valores Z (ZM-i , ZM2 )..., ZMNM), de los 20 NM puntos que constituyen un objeto específico (por ejemplo, el objeto Mésimo) se identifica como un valor típico ZM, y los valores Z de un objeto se pueden aproximar mediante la utilización de un valor típico typZM.

Por esta razón, como se muestra en la figura 9, incluso si los valores Z de todos los puntos que constituyen una pluralidad de objetos están respectivamente aproximados por valores típicos typZ1 , typZ2 typZM en unidades de objetos, la influencia de una 5 imagen se puede casi despreciar. El primer objeto OB1 está constituido por N1 puntos, y los valores Z de todos los puntos se pueden aproximar por el valor típico typZI . Por esta razón, un factor de escala se puede aproximar al calcular (h/typZ1 ). • 10 El segundo objeto OB2 está constituido por N2 puntos, y los valores Z de todos los puntos se pueden aproximar por el valor típico typZ2. Por esta razón, un factor de escala se puede aproximar al calcular (h/typZ2). El Mésimo objeto OBM está constituido por NM puntos, y 15 los valores Z de todos los puntos se pueden aproximar por el valor típico typZM. Por esta razón, un factor de escala se puede aproximar al calcular (h/typZM). De esta manera, la pluralidad de objetos OB1 a OB M se constituyen por N1 a NM puntos, respectivamente, y los M objetos 20 OB1 a OBM se pueden aproximar utilizando los valores típicos typZ1 o typZM de los valores Z. Por esta razón, los factores de escala se pueden transformar en perspectiva al realizar la aproximación de (h/typZ1 ), (h/typZ2),... , (h/typZM).

Cuando existe una pluralidad de objetos, un cálculo para un factor de escala (h/Z) de cada objeto se completa al calcular (h/typZ) una vez por el objeto correspondiente. Más específicamente, en la transformación de perspectiva de todos los puntos que constituyen la pluralidad de objetos, se pueden utilizar factores de escala aproximada (h/typZ) en unidades de objetos. En una computadora, la división para calcular factores de escala se realiza básicamente por sustracción repetida. Por esta razón, cuando el cálculo para una razón de escala se realiza satisfactoriamente una vez en un objeto, se puede reducir considerablemente el número de veces de la operación aritmética.

(Criterio de decisión). En primer lugar, se describirán a continuación los criterios para decidir si se puede considerar que un objeto sencillo se localiza en el espacio. El presente inventor utiliza los siguientes valores como criterios para decidir si se satisfacen las expresiones (7) a (9), es decir, todos los puntos que constituyen el objeto se calculan independientemente al cambiar los valores Z en el factor de escala (h/Z) o se pueden aproximar mediante la utilización del valor típico typZ (meanZ en el caso anterior) de los valores Z: I minZ - maxZ l -s- | minZ | = K1 ...(23), I minZ - maxZ l | maxZ | = K1 ...(24), o I minZ - maxZ l * | meanZ I = K1 ...(25). Los valores de los miembros izquierdos de las expresiones (23) a (25) son K1 o menores y se determina que los objetos se pueden aproximar. Las expresiones (23) a (25) significan 5 que las relaciones de las diferencias entre el valor mínimo minZ y el valor máximo maxZ de los puntos que constituyen el objeto respecto a los valores típicos minZ, maxZ y meanZ son el valor predeterminado K1 o menos. Se establece la suposición de que el valor K1 de las • 10 expresiones (23) a (25) es un valor predeterminado, por ejemplo, K1 = 0.1 . En este caso, el valor absoluto de la diferencia entre el valor mínimo y el valor máximo de los valores Z del objeto OB es igual o menor que 1 /10 del valor absoluto del valor típico (valor mínimo minZ, valor máximo maxZ, o valor promedio meanZ) de los 15 valores Z del objeto y se determina que la totalidad de los valores Z del objeto se pueden aproximar por el valor típico typZ de un valor Z. Habitualmente, el valor de K1 se puede establecer arbitrariamente en base en un programa de aplicación que se 20 aplique, una escena que se aplique o similar. El valor de K1 no siempre necesita ser un valor constante, y puede cambiar dependiendo del programa de aplicación que se aplique, la escena que se aplique o similar. Cuando una pluralidad de objetos existen en la misma escena, un objeto específico se puede aproximar por un valor típico, y los otros objetos también se pueden calcular de manera que los valores de los objetos se calculen. • En segundo lugar, se describirán a continuación los 5 criterios para decidir si se considera que todos los objetos se localizan en un espacio y están localizados en el espacio en unidades de objetos. El presente inventor utiliza los siguientes valores como criterios para decidir si se puede considerar que todos los objetos • 10 se localizan como en la expresiones (23) a (25). Se utilizan los siguientes valores, como los criterios de decisión para satisfacer las expresiones (14) a (16). I minZ - maxZ l I minZ | = K1 ...(26), I minZ - maxZ l •*- | maxZ | = K1 ...(27), o 15 I minZ - maxZ l + | meanZ | = K1 ...(28). Los valores de las expresiones (26) a (28) son K1 o menos, se determina que los objetos se pueden estar aproximando. El contenido de las expresiones (26) a (28) y el valor predeterminado K1 son como se describe antes. 20 Dado que satisfacen las expresiones (17) a (22), el presente inventor utiliza los siguientes valores como criterios para decidir si una pluralidad de objetos se localizan en un espacio, en unidades de objetos: I minZ1 - maxZ1 | - I meanZI -meanZ2 | = K2...(29), |minZ2 - maxZ2| * | meanZI -meanZ2 | = K2...(30), |minZ2 - maxZ2| * | meanZ2 -meanZ3 | = K2...(31), |minZ3 - maxZ3| | meanZ2 -meanZ3 | = K2...(32), | minZM-1 - maxZM-1 | - | meanZM-1 -meanZM | = K2 ...(33), | minZM-1 - maxZM | | meanZM-1 -meanZM | = K2 ...(34). Si los valores de las expresiones (29) y (30) son K2 o menos, se puede determinar que el primer objeto OB está suficientemente separado del segundo objeto OB2. Si los valores de las expresiones (31 ) y (32) son K2 o menos, se puede determinar que el segundo objeto OB está lo suficientemente separado del tercer objeto OB3. De manera similar, si los valores de las expresiones (33) y (34) son K2 o menos, se puede determinar que el objeto (M-I )ésimo OBM-1 está suficientemente separado además del objeto Mésimo OBM. Las expresiones (29) a (34) significan que la relación de la diferencia ( | meanZ2 -meanZ3 | ) entre la distancia del punto de visión de un objeto específico (por ejemplo OP2) y la distancia desde el punto de visión de un objeto adyacente al objeto específico a la diferencia ( | minZ2 -maxZ2 | ) entre el valor mínimo y el valor máximo de las distancias desde el punto de visión BP a una '"'- *- *«<:i*?« . ? * - -*?*t¡- - 1 •|._-_.--tt--.. ...-J„>.<a_Jac J- .a-.> ._,__ . J, .,&_....._ 1 pluralidad de puntos que constituyen el objeto específico es un valor predeterminado K2 o menos. Cuando el valor K2 de las expresiones (29) a (34) es un valor predeterminado, por ejemplo K2 = 0.1 , la relación de la diferencia entre la distancia desde el punto de visión a un objeto específico (por ejemplo OP2) y la distancia desde el punto de visión a un objeto (por ejemplo OP3) adyacente al objeto específico a la diferencia entre el valor mínimo y el valor máximo de las distancias desde el punto de visión VP a una pluralidad de puntos que constituyen el objeto específico es 1 /10 o menor. Se determina que los valores Z de todos los puntos del objeto (por ejemplo OP2) pueden estar aproximados por un valor típico (por ejemplo typZ2) de valores Z. Habitualmente, el valor de K2 se puede cambiar en base en un programa de aplicación que se aplique, una escena que se aplique o similar. El valor de K2 no siempre necesita ser un valor constante, y puede cambiar en base en el programa de aplicación que se aplique, la escena que se aplique o similar. Cuando una pluralidad de objetos existen en la misma escena, un objeto específico se puede aproximar por un valor típico, y los otros objetos también se pueden calcular de manera que los valores Z de los puntos respectivos de los objetos se calculen. liáJ_i___?_i?__ tat_? ?_í_m hí (Selección del valor típico typZ). Se describirá a continuacón un método para seleccionar un valor típico typZ de los valores Z. El factor de escala cambia dependiendo de la selección del valor típico. En primer lugar, en la modalidad que se describe en lo anterior, como un valor típico de los valores de Z, se establece el valor promedio meanZ de los valores de los puntos que constituyen el objeto. Por ejemplo, como el valor típico typZ, se establece un valor dado por las siguientes ecuaciones typZ = meanZ = (Z1 + Z2 +...+ Zn)/N ...(35). En la ecuación (35), el valor promedio de los puntos (Z0 + Z1 + Z2 +...+ Zn) que constituyen un objeto como en la modalidad anterior se establece como la distancia de un punto típico (valor típico de valores Z). En este caso, el factor de escala (h/Z) está dado por (h/meanZ). typZ = Z1 ...(36) En la ecuación (36), el primer valor Z de los valores (Z1 , Z2,..., Zn) de los puntos que constituyen el objeto se establece como la distancia del punto atípico. En este caso, el factor de escala (h/Z) está dado por (h/Zn). constituyen el objeto se establece como la distancia del valor típico. En este caso, el factor de escala (h/Z) está dado por (h/Zn). Los métodos expresados por las ecuaciones (35) a (37) • también se denominan métodos de sustitución. 5 En segundo lugar, se conoce un método para calcular un factor de escala por una aproximación primaria (lineal). {(maxZ - Z)/(maxZ - minZ)} x (h/minZ) + {(Z - minZ)/(maxZ - minZ)} x (h/maxZ) ...(38) En la expresión (38), un valor h/Z del punto típico de los 10 valores Z se aproxima linealmente (se aproxima principalmente) mediante la utilización de h/maxZ que se obtiene por el valor máximo maxZ y h/min Z obtenido por el valor mínimo minZ. La expresión (38) también se puede denominar una aproximación lineal (primaria). 15 En tercer lugar, se conoce un método para calcular un factor de escala (h/Z) por una aproximación cuadrática. • {h/(min x maxZ x midZ)} x [(Z x Z) - 3.0 x midZ x Z + 0.5 x {(minZ x minZ) + (maxZ x maxZ) + 4.0 (minZ x maxZ)}] ...(39) 20 en donde, se satisface midZ = (maxZ + minZ)/2 es decir, midZ es el valor promedio de maxZ y minZ.

En la expresión (39), se calcula un avlor (h/Z) del punto típico de los valores Z por una aproximación cuadrática. La aproximación cuadrática se realiza concretamente • por el siguiente método. Cuando el factor de escala (h/Z) se aproxima por una curva cuadrática, se proporciona una ecuación cuadrática f(Z) = A-Z2 + B Z + C. Cuando Z = minZ, se satisface f(Z) = h/minZ. Cuando Z = maxZ, se satisface f(Z) =h/maxZ. Cuando Z = midZ, se satisface f(Z) = h/midZ. En estas relaciones, se satisfacen las tres ecuaciones siguientes: • 10 A-minZ2 + B-minZ + C = h/minZ ...(40) A maxZ2 + B-maxZ + C = h/maxZ - .-(41 ) A-midZ2 + B-midZ + C = h/midZ ...(42). Puesto que se utilizan tres valores, A, B y C, y las tres ecuaciones cuadráticas se satisfacen, se pueden calcular las 15 soluciones de estas variables. Cuando se resuelven las ecuaciones (40) a (42), se obtienen las siguientes soluciones: A = h/(minZ x maxZ x midZ) - ..(43) B =A-(-3.0 x midZ) ...(44) C = A-[(0.5 x {(minZ x minZ) + (maxZ x maxZ) + 4.0(minZ 20 x max)}] ...(45) Cuando se sustituyen los valores de A, B y C en la ecuación cuadrática f(Z) = A-Z + B-Z + C, se obtiene la expresión (39). La expresión (39) también se denomina una aproximación cuadrática. En la aproximación de estos factores de escala, se pueden calcular factores de escala al realizar la división una vez en 5 las ecuaciones (35), (36) y (37), de acuerdo con el método de sustitución. En la expresión (38) de acuerdo con la aproximación lineal, se puede calcular un factor de escala al realizar la división dos veces. En la expresión (39) de acuerdo con la aproximación cuadrática, se puede calcular un factor de escala al realizar la • 10 división tres veces. Aunque el número de veces de adición y multiplicación se incrementa en la aproximación lineal y en la aproximación cuadrática, en general, el procesamiento de computadora, la adición y la multiplicación se pueden procesar a una velocidad mayor que la 15 división. Por lo tanto, incluso en la aproximación lineal y en la aproximación cuadrática, el procesamiento se puede realizar a una velocidad mayor que en el caso en el cual los factores de escala de los puntos que constituyen un >bjeto se calculan respectivamente. El método de sustitución, la aproximación lineal y la 20 aproximación cuadrática se han descrito en lo anterior. Cuando se incrementa el orden, es decir, se realiza una aproximación terciaria, una aproximación cuaternaria o una aproximación de orden superior, los factores de escala se pueden aproximar con una mayor precisión. La presente invención se relaciona con un proceso gráfico de computadora y puede proporcionar un método y aparato novedosos para transformación de perspectiva de un objeto tridimensional en una pantalla bidimensional virtual. • t-ja-.g8.j--i.-t ?_?_Á? ... >,Ü_ . .^Wir .

Claims (1)

1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES • 5 1.- Un aparato para transformación de perspectiva de un objeto colocado en un espacio tridimensional sobre una pantalla bidimensional, caracterizado porque comprende un medio en el cual, cuando los valores de coordenada de una pluralidad de puntos para especificar el objeto 10 se localizan con respecto a cierta dirección en el espacio tridimensional, mediante la utilización de valores de coordenada de un punto típico seleccionado de la pluralidad de puntos, la transformación de perspectiva de los otros puntos se aproxima, y en donde el cálculo para los gráficos se realiza a alta velocidad. 15 2.- Un aparato para transformación de perspectiva de una pluralidad de objetos que se colocan en un espacio tridimensional sobre una pantalla bidimensional virtual, caracterizado porque comprende un medio en el cual, cuando los valores de 20 coordenada de una pluralidad de puntos parece especificar los objetos se localizan con respecto a cierta dirección en el espacio tridimensional, mediante la utilización de los valores de coordenada de puntos típicos de los objetos seleccionados de la pluralidad de puntos para especificar los objetos, la transformación de perspectiva de los otros puntos se aproxima y en donde el cálculo para los gráficos se realiza a alta velocidad. 3.- El aparato para transformación de perspectiva de un objeto, de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado además porque cierta dirección es la dirección de una línea de visión que se extiende desde un punto de visión al objeto. 4.- El aparato para transformación de perspectiva de un objeto, de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque la dirección de la línea de visión es una dirección del eje Z en un sistema de coordenadas XYZ especificado alrededor del punto de visión. 5.- El aparato para transformación de perspectiva de un objeto, de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado además porque la pluralidad de puntos son coordenadas de vértice que se obtienen cuando se dibuja un objeto con polígonos. 6.- El aparato para transformación de perspectiva de un objeto, de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado además porque el punto típico se determina por un método sustitución en base en los valores de coordenada de la pluralidad de puntos. 7.- El aparato para transformación de perspectiva de un objeto, de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado fc «¡ AÜa J. .« faa i ..t^-fcfc; además porque el punto típico se determina al promediar la pluralidad de puntos, y las distancias desde el punto de visión desde los otros puntos de los valores Z de los otros puntos se aproximan en base en el valor promedio de las distancias desde el punto de visión del valor promedio de los valores Z. 8.- El aparato para transformación de perspectiva de un objeto, de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado además porque el punto típico se establece como el primer punto seleccionado de la pluralidad de puntos, y las distancias desde el punto de visión a los otros puntos de los valores Z de los otros puntos se aproximan en base en la distancia desde el punto de visión al primer punto o el valor Z del primer punto. 9.- El aparato para transformación de perspectiva de un objeto, de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado además porque el punto típico se establece como el último punto seleccionado de la pluralidad de puntos y las distancias desde el punto de visión a los otros puntos o los valores Z o los otros puntos se aproximan en base en la distancia del punto de visión al último punto o el valor Z del último punto. 10.- El aparato para transformación de perspectiva de un objeto, de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado además porque como el punto típico, se selecciona un punto de la pluralidad de puntos por un método arbitrario y las distancias desde el punto de visión a los otros puntos o los valores Z de los otros puntos son aproximados en base en la distancia desde el punto de visión al punto seleccionado o el valor Z del punto seleccionado. 1 1.- El aparato para transformación de perspectiva de un objeto, de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado además porque las distancias desde el punto de visión a la pluralidad de puntos o los valores Z de los puntos están representados por Z, cuando el valor máximo de las distancias desde el punto de visión en la pluralidad de puntos o el valor máximo de Z está representado por maxZ cuando el valor mínimo de las distancias desde el punto de visión a los puntos o el valor mínimo de Z está representado por minZ, y cuando la distancia desde el punto de visión a la pantalla virtual está representado por h, h/Z se aproxima en base en el valor calculado por la expresión aproximada lineal: {(maxZ - Z)/(maxZ - minZ)} x (h/minZ) + {(Z - minZ)/(maxZ - minZ)} x (h/maxZ). 12.- El aparato para transformación de perspectiva de un objeto, de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado además porque las distancias desde el punto de visión a la pluralidad de puntos o los valores Z de los puntos están representados por Z, cuando el valor máximo de las distancias desde el punto de visión a la pluralidad de puntos o el valor máximo de Z está representado por maxZ, cuando el valor mínimo de las distancias desde el punto de visión en los puntos o el valor mínimo de Z está representado por minZ, cuando el valor promedio del valor mínimo y el valor máximo de Z están representados por midZ y cuando la distancia desde el punto de visión de la pantalla virtual está representada por h, h/Z se aproxima en base en un valor calculado por la expresión aproximada cuadrática: {h/(min x maxZ x midZ)} x [(Z x Z) - 3.0 x midZ x Z + 0.5 x {(minZ x minZ) + (maxZ x maxZ) + 4.0 (minZ x maxZ)}]. 13. El aparato para transformación de perspectiva de un objeto, de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque los valores de coordenada de una pluralidad de puntos para especificar el objeto se localizan con respecto a cierta dirección en el espacio tridimensional o no se determinan de manera tal que, cuando el valor mínimo de los valores Z del objeto en una dirección de eje Z está representado por minZ, cuando el valor máximo de los valores Z del objeto están representados por maxZ, y cuando el valor promedio de los valores Z del objeto están representados por meanZ y cuando se satisfacen las expresiones: | minZ-maxZ | + | minZ | = K1. I minZ-maxZ | -*- 1 maxZ | = K1 , o I minZ-maxz l mediaZ l < K1 se determina que se han localizado los valores de Z del objeto. f 14. El aparato para transformación de perspectiva de 5 un objeto, de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque K1 es un número el cual es más pequeño que 1.0. 15.- El aparato para transformación de perspectiva de un objeto, de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado 10 además porque K1 cambia dependiendo del programa de aplicación que se aplica. 16.- El aparato para transformación de perspectiva de un objeto, de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado 15 además porque K1 cambia dependiendo de la escena que se aplica. 17.- El aparato para transformación de perspectiva de un objeto, de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque cuando los valores de coordenada de la pluralidad 20 de puntos para especificar la pluralidad de objetos se localizan con respecto a cierta dirección en el espacio tridimensional en unidades de objetos o no se determinan de manera tal que, cuando el valor mínimo de los valores Z del objeto iésimo (i = 1 ,2..., M) en una dirección del eje Z está representado por minZi, cuando el valor máximo de los valores Z del objeto iésimo está representado por maxZi, y cuando el valor promedio de los valores Z del objeto iésimo f está representado por meanZi, y cuando se satisfacen las 5 expresiones: | minZ1 -maxZ1 | | mediaZI -mediaZ2 [ = K2, I minZ2-maxZ2 | - 1 mediaZ1-mediaZ2 | = K2, I minZ2-maxZ2 | I mediaZ2-mediaZ31 = K2, I minZ3-maxZ3 | + I mediaZ2-mediaZ31 = K2, • 10 I minZM1 -maxZM-1 \ \ mediaZM-1 -mediaZM | = K2, y | minZM-maxZM | - | mediaZM-1 -mediaZM | = K2 se determina que los valores Z están localizados en unidades de objetos. 15 18. El aparato para transformación de perspectiva de un objeto, de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque K2 es un número el cual es más pequeño de 1.0 20 19.- El aparato para transformación de perspectiva de un objeto, de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque K2 cambia dependiendo del programa de aplicación que se aplique. 20.- El aparato para transformación de perspectiva de un objeto, de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado ft porque K2 cambia dependiendo de una escena que se aplique. 5 21.- El aparato para transformación de perspectiva de un objeto, de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque el aparato se aplica selectivamente a únicamente una cosa, la cual satisface las expresiones de la pluralidad de 10 objetos. 22.- El aparato para transformación de perspectiva de un objeto, de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado además porque el aparato para transformación de perspectiva es un 15 dispositivo o motor de transferencia de geometría. 23. Un sistema de entretenimiento caracterizado porque contiene: un sistema de control; un sistema gráfico; un sistema de sonido; una unidad de control de disco óptico; y un 20 enlace colectivo para conectar estos sistemas y la unidad entre sí, y en donde el sistema gráfico tiene un motor de transferencia de geometría y cuando los valores de coordenada de una pluralidad de puntos para especificar un objeto se localizan con -_é»á-fe-- -1:AA»i - r_ * _íi A.Á respecto a cierta dirección en el espacio tridimensional, mediante la utilización de los valores de coordenadas de un punto típico seleccionado de una pluralidad de puntos, el sistema gráfico aproxima la transformación de perspectiva a los otros puntos. 5 24.- Un sistema de entretenimiento, caracterizado porque comprende: un sistema de control, un sistema gráfico; un sistema de sonido; una unidad de control de disco óptico; y un enlace colectivo para conectar estos sistemas y la unidad entre sí, y en donde el sistema gráfico tiene un motor de • 10 transferencia de geometría y cuando los valores de coordenada de una pluralidad de puntos para especificar una pluralidad de objetos se localizan con respecto a cierta dirección en el espacio tridimensional, mediante la utilización de los valores de coordenadas de un punto típico seleccionado de una pluralidad de 15 puntos para especificar los objetos en unidades de objetos, el sistema gráfico aproxima la transformación de perspectiva a los f otros puntos. 25.- Un método para transformar la perspectiva de un objeto colocado en un espacio tridimensional, caracterizado porque 20 comprende las etapas de: verificar si los valores de coordenadas de una pluralidad de puntos para especificar el objeto se localizan con respecto a cierta dirección en el espacio tridimensional o no; y Li_-J_ _ «i.^-^^^-.*,. ..«....¡efeh si los valores de coordenadas se localizan, aproximar la transformación perspectiva de los otros puntos mediante la utilización de valores de coordenada de un punto típico seleccionado de la pluralidad de puntos. 26.- Un método para transformar la perspectiva de una pluralidad de objetos colocados en un espacio tridimensional, caracterizado porque comprende las etapas de: verificar si los valores de coordenadas de una pluralidad de puntos para especificar los objetos se localizan con respecto a cierta dirección en el espacio tridimensional en unidades de objetos; si los valores de coordenadas se localizan, aproximar la transformación perspectiva de los otros puntos mediante la utilización de los valores de coordenada de puntos típicos que se seleccionan de la pluralidad de puntos en unidades de objetos. 27. El método de transformación de perspectiva de un objeto, de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado además porque si los valores de coordenada de una pluralidad de puntos para especificar los objetos se localizan con respecto a cierta dirección en el espacio tridimensional o no se determina de manera tal que cuando el valor mínimo de los valores Z del objeto en una dirección del eje Z está representada por minZ, cuando el valor máximo de los valores Z del objeto está representado por maxZ, y cuando el valor promedio de los valores Z de los objetos _tMJ?___*w _u^_.*___.___A„i__+._. ~.-?,. _?.*__-j_., At» - ...... ,..,..., .. ff . |ry»|.il||ifrife,..__L _. está representado por meanZ y cuando se satisfacen las expresiones: I minZ-maxZ 14- 1 minZ | = K1. I minZ-maxZ 1 - 1 maxZ | = K1 , o | minZ-maxZ | mediaZ l = K1 se determina que el objeto está localizado. 28. El método de transformación de perspectiva de un objeto, de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado además porque si los valores de coordenada de la pluralidad de puntos para especificar la pluralidad de objetos se localizan con respecto a cierta dirección en el espacio tridimensional en unidades de objetos o no, se determina de manera tal que, cuando el valor mínimo de los valores Z del objeto iésimo (i = 1 , 2, ..., M) en una dirección de eje Z está representado por minZi, cuando el valor máximo de los valores Z del objeto iésimo está representado por maxZi cuando el valor promedio de los valores Z del objeto iésimo está representado por meanZi y cuando se satisfacen las expresiones: I minZ1 -maxZ1 | 4- 1 mediaZ1-mediaZ2 | = K2, | minZ2-maxZ2 | 4- 1 mediaZI -mediaZ2 | = K2, I minZ2-maxZ2 | 4- 1 mediaZ2-mediaZ3 | = K2, I minZ3-maxZ3 | 4- 1 mediaZ2-mediaZ3 | = K2, í..ÍM,_¡ . h_.._t__ta-_.__ I minZMI -maxZM-1 I 4- 1 mediaZM-1 -mediaZM I = K2, y I minZM-maxZM 14- 1 mediaZM-1 -mediaZM I = K2 se determina que los valores Z están localizados en unidades de objetos. 29.- Un medio de grabación, caracterizado porque almacena un programa que comprende las etapas de: cuando un objeto colocado en un espacio tridimensional se transforma en perspectiva, verificar si los valores de coordenada de una pluralidad de puntos para especificar el objeto se localizan con respecto a cierta dirección en el espacio tridimensional o no; y si los valores de coordenada están localizados, aproximar la transformación en perspectiva de los otros puntos mediante la utilización de valores de coordenada de un punto típico seleccionado de una pluralidad de puntos. 30.- Un medio de grabación, caracterizado porque almacena un programa que comprende las etapas de: cuando un objeto colocado en un espacio tridimensional se transforma en perspectiva, verificar si los valores de coordenada de una pluralidad de puntos para especificar el objeto se localizan con respecto a cierta dirección en el espacio tridimensional en unidades de objetos; y si los valores de coordenada están localizados, aproximar la transformación en perspectiva de los otros puntos mediante la utilización de valores de coordenada de puntos típicos seleccionados de una pluralidad de puntos en unidades de objetos.