TW540009B

TW540009B - Method and apparatus for performing perspective transformation

Info

Publication number: TW540009B
Application number: TW089106537A
Authority: TW
Inventors: Masaaki Oka
Original assignee: Sony Computer Entertainment Inc
Priority date: 1999-04-09
Filing date: 2000-04-08
Publication date: 2003-07-01
Also published as: BR0011156A; CN1346478A; KR20010113781A; CA2369879A1; US6900806B2; JP2002541600A; US6590576B1; AU3673900A; MXPA01010150A; RU2001130343A; JP3643036B2; CN100392678C; HK1041959A1; WO2000062255A1; EP1181669A1; US20030189569A1

Description

發明領域 ’以及更特別地是關於將3 上之方法及裝置。發明背景本發明係關於電腦圖形處理維物體透視轉換在虛擬2維景物相關技藝說明在傳統技術中，當3維物 > a/ u oJt. (物岐）透視轉換在虛擬2維, 物上時，用於特定物體 ^厅

·、、，為刀別依據介於視點與點之N 距離與視點與景物之卩η 換。不物之間距離《比率加以計算以執行透視奉 —乂而由万；介於視點與用於特定物體之個別點之間的距離為相異’距離之非常大量計算為電腦cpu (中央處理單 =)或是另一裝置所取得。換句話說，在娛樂系統如電動遊戲衣置中，當連續變化之物件影像之高速處理執行時，在C P U或是類似裝置上之大量負載將造成問題。發明總結有關電腦圖形處理，本發明已經考量上述問題而製作，以及具有提供優良方法及裝置用於透視轉換3維物體在虛擬2維景物上為其目的。用於如本發明將置放在3維空間之物體透視轉換之裝置具有一裝置，其中當用於特定物體之多數點座標值為就3 維空間某一方向局部化時，藉由使用選自多數點之代表點座標值，其他點之透視轉換被近似’以及圖形計算為以高速執行0 -4- 本纸强:尺度適用中國國豕標準(CNS) A4規格(210X297公爱）

540009 A7 B7 五、發明説明（

.當多數物體為在3維空間局部化時，近似為以物體位加以執行。足… 由視點延伸至物體之視線方向為頻繁地使用。例如，此視線万向為環繞視點特定之χγζ座標系統中之軸方向。如夕數點，當物體以多邊形繪圖時獲得之頂點座標為頻繁地使用。〃該代表點為藉由取代方法依據該多數點座標值而決定。例如，如代表點，能夠設定第一選擇點或是最後選擇點之 Z值平均值、Z值。该座標值亦可以藉由線性近似、二次近似或是高階近似加以計算。在此案例中，無論用於特定物體之多數點座標值是否為就3維空間某一方向局部化，為以下列方式決定。也就是 $兒’假设物體在Z -轴方向之Z值最小值以minZ表$ ’物體 Ζ -軸方向之Ζ值最大值以maxZ表示，物體Ζ值平均值以 meanZ表示。在此案例中，當表式： |minZ - maxZ| + |minZ| $ K1， |minZ - maxZ| + |maxZ| S ΚΙ，或是 |minZ - maxZ| + 丨meanZ| $ ΚΙ 滿足時，決定物體之z值被局部化。κ l值為例如〇·1 ° 然而，K 1值可以依據將應用之應用程式、應用之景物以及類似物而改變。另外，無論用於特定多數物體之多數點座標值是否為以本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公爱） ---

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、發明説明（鬲階近似而選擇。另外，如本發明之娛樂系統包含圖形系統、聲音系統' 1碟控制單元以及用於相互連接這些系統及單元之區流 :以及其中該圖形系統具有幾何轉換引擎，以及當用於 1疋物體之多數點座標值為就3維空間某一方向局部化 2 ’精由使用選自多數點中之代表點座標值，該圖形系统私其他點之透視轉換加以近似。此處’當多數物體存在以及當物體以物體為單位而局部化時，近似為以物體為單位加以執行。、另外，如本發明將置放在3維空間之多數物體透視轉換 ^法’包括下列步驟：檢査用於特定物體之多數點座標疋〇為忒3維2間某一方向局部化；以及假使座標值，邵化時，藉由使用選自多數點中之代表點座標值將其他點之透視轉換加以近似。此處，當多數物體存在以及當物體以物體為單位而化時，近似為以物體為單位加以執行。 ° 以此方式’當多數點為透視轉換時，一些點之Z值可 =似值加以算術運算。所以，在cpu及其他算術運算置上义負載被降低以及可以達成高速透視轉換。 ^ 圖式之簡單說明圖1為顯示供作用為實現本發明之娛樂系統例子之+ 遊戲裝置外觀之透視圖； $勒圖2為顯示圖丨電動遊戲裝置前方表面之透視圖：圖3為顯示當可攜式電子裝置插入至電動遊戲裝置時圖王五、發明説明（電動遊戲裝置之透視圖；圖4為顯示圖i電動遊戲裝置主要部分概要電路建構之方塊圖；于圖5為當物件（物體）由一視點觀看時，供在景物上特定物件之—點位置之透視轉換圖， · ^用於旦圖6為當物件（物體）一視點觀看時，供解釋計算用於在景物上特定物件之多數點位置之透視轉換圖；、圖7為當多數物件（物體）一視點觀看時，供解釋計f 於在景物上特定物件之多數點位置之透視轉換圖，· 圖8為用於解釋藉由近似圖6物件(物體)而執行之換圖；以及竹

圖9為用於解釋藉由以物件為單位近似圖7多數物件(物 )而執行之透視轉換圖。之具體實施例將在下文參考附圖而詳細說明。附首圖:明如本發明能夠執行3維圖形之娱編’將參考圖1顯示娛樂系統例子夕泰杂、这社· 元列于^動运戲裝置。此電動遊戲裝且1 β貝取0己紅在例如光樓式始# m ^ 次類似裝置上之遊戲程式以依據使用者（遊戲玩家）之指人勃叫“執仃私式。遊戲指令之執行主要思我為避戲之進行及顯示或是聲音之控制。電動遊戲裝置1之主體紅#被# 把2包括磁碟載入單元3,光碟如 CD-ROM ’作用為用於佴瘅士、、供I如电動逛戲之應用程式至中央 540009

:兀又記錄媒體載入在該單元上，重置開關4用於任意重且邊您戲，電源開關5，磁碟操作開關用於操作光碟之載入以及例如二槽單元7 a及7 B。二操作裝置20可以連接至該槽單元7A及7B，所以二使用者可以執行對玩遊戲或是類似遊戲。遊戲資料可以存 (^諸存）在其中或是讀取之記憶體卡裝置或是遊戲可以和主體獨互而執行之可攜式電子裝置亦可以連接至該槽單元 7 A 及 7 B 〇琢操作裝置（此後將視為”控制器，，）2 〇具有第一及第二铋作早兀2 1及2 2、L按鈕2 3 L、R按鈕2 3 R、開始按鈕 2 4、以及選擇按鈕2 5。該控制器尚具有操作單元3 1及 3 2 ’可以類似地操作，用於選擇操作單元3 i及3 2其中之一操作模式之模式選擇開關3 3以及用於顯示選擇之操作模式之顯示器單元34。圖2顯π配置在電動遊戲裝置丨之主體2前方表面之二槽单元7A及7B。槽單元7八及7：8中之各槽單元具有二層。記憶體卡1 0或是可攜式電子裝置丨〇〇 (沒有顯示）插入之記憶體卡插入單元8A及8B至被形成在上層。控制器2〇連接終端單元（連接器）26連接至之控制器連接單元（插座）9a 及9B被形成在下層。。己憶體卡插入單元8 A及8 B之各插入孔（槽）為稍微非對稱形成，如此記憶體卡不能錯誤地顛倒插入至相對應記憶體卡插入單元。另一方面，各控制器連接單元9八及93為稍微非對稱形成，如此連接終端單元2 6不能錯誤地顛倒本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 540009 A7 B7

連接至相對應控制器連接單元。各控制器連接單元9A 9 B具有與各記憶體卡插入單元8 A及8 B不同之形狀，如此呑己憶體卡不能錯誤地插入至相對應控制器一請示電動遊戲裝置丨為在可攜式電子連裝接置二電動遊戲|置1前万表面上之槽單元7A之記憶料插入單元8 A之狀態。圖4為電動遊戲裝置1主要部分概要電路建構例子之方塊該電動遊戲裝置1包括由中央處理單元（cpu) 51，其週邊裝置與類似裝置組成之控制系統5 〇、由影像處理單元 62 (GPU ··圖形處理單元）或類似裝置組成之圖形系統6〇以用於繪製圖像在訊框緩衝器63中、由聲音處理單元 (SPU)或類似裝置組成之聲音系統7〇以用於產生聲音、音效或類似功能；光碟控制單元8 〇以用於控制應用程式記錄在上面之光碟、通訊控制單元9 〇以用於控制由控制器2 0產生之信號輸入/輸出操作，在該控制器中使用者指令為輸入以及記憶體卡10或是可攜式電子裝置1〇〇之資料用於錯存遊戲設定；以及上述單元連接至之匯流排 BUS 〇該控制系統5 0具有C P U 5 1、週邊裝置控制單元5 2用於執行中斷控制或是直接記憶體存取（D Μ A :直接記憶體存取）傳送之控制或是類似功能、由隨機存取記憶體（R A Μ ) 及用於管理主記憶體5 3、圖形系統6 0、聲音系統7 0及類似系統之所謂作業系統之程式儲存在其中之唯讀記憶體 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐)

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540009 Α7 Β7 五、發明説明

s:.媞止疋 (ROM) 5 4組成之主記憶體（主儲存單元）5 3。主記憶體5 3 為程式可以在上面執行之記憶體。 CPU 5 1執行儲存在唯讀記憶體（r〇m) 5 4中之作業系統以控制電動遊戲裝置1作為一個整體，以及由3 2位元之 RISC (精簡指令集電腦）-Cpu組成。當電動遊戲裝置i開機時，控制系統5 〇之cpu 5丨執行儲存在ROM 54中之作業系統，所以該cpu 5丨執行圖形系統 6 0、聲音系統7 〇及類似系統之控制。當作業系統執行時，CPU 51執行啟始化，如電動遊戲裝 j 1足操作檢查以作為一個整體以及之後控制該光碟控制單元8 0以執行如記錄在光碟上之遊戲之應用程式。當遊戲之程式或是類似程式執行時，cpu 51依據使用者2輸入控制圖形系統60、聲音系統7〇及類似系統以控制影像之顯示以及音效及聲音之產生。一該圖形系統60包含圖形資料產生處理器或是幾何轉換引擎（GTE) 6 1以供執行一處理如座標轉換、用於依據cpu 產生之指令以繪製圖像之圖形處理單元（GPU) 62、用於儲存由GPU 62繪製之影像之訊框緩衝器6 3以及用於解 :由正交轉換如離散餘弦轉換壓縮之影像資料之影像解碼器6 4 〇夕m用為共處理器51。g τ e 61包括用於平行執行 Μ搞具π運算《平订算術運算機制’所以算術運算如座標、光源計算、矩陣或是向量可以依據CM”之算術 d而Μ執行。更特定地是’如本發明之多邊形頂點座 -11 -

540009 五 A7

標計算為由GTE 61執行。rTF &】产备…〇…心《用於執行繪製例如同色二月《算料算巾可以執約丨.5百萬多邊形之座標運算。以此方式， = 置中，CPU51F>ti# %動遊戲裝且中 U 51上义貝载可以降低以及可以執行古、*产柯運算。祝仃呵逮座標 GPU62依據CPU51產生之多邊形績製指令而操作。 …具有二維位址空間，與CPU5i獨立以績製丄及類似形狀在作用為位址空間之訊框緩衝器63中。咖 62被設計為每秒最大為大約繪製3 6萬多邊形。另外，訊框緩衝器63由所謂雙埠RAM加以組成以及設計為由GPU 62績製或是由主記憶體63傳送及顯示之讀ς 可以同時執行。訊框緩衝器63具有例如位元組^量以及處理為16位元矩陣’各矩陣具有寬度為⑽像辛以及長度為512像素。 μ 在訊框緩衝器63中，除了顯示區域輸出為視頻輸出以外，GPU 62繪製多邊形或是類似形狀時參考之色彩查找表（CLUT)在其中之CULT區域以及在繪製時受到座標轉換以及由GPU 62繪製之儲存之多邊形或是類似形狀中材料（紋理）插入（映射）在其中之紋理區域被形成。clu丁區域及紋理區域為依據顯示區域或是類似區域而動態改變。 GPU 62設計為除了單碉著色外，可以執行藉由内插多邊形頂點色彩而決定多邊形色彩之g〇uraud著色以及用於貼補儲存在多邊开〉上紋理區域中紋理之紋理映射。當 gouraud著色或是紋理映射執行時，GTE 6丨可以執行每秒，12· 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 540009

最大為大約50萬多邊形之座標運算。、另外，影像解碼器6 4由CPU 5 1控制以及解碼靜態影像或疋移動圖像 < 影像資料以儲存解碼之資料在主記憶體 5 3中。再生之影像資料經由主體2儲存在訊框緩衝器6 3中，所以影像資料可使用為由Gpu 62繪製之影像背景。聲音系統70包括用於依據cpu 51之指令產生聲音、音效及類似功能之SPU 71、波形資料或是類似資料記錄在在其中之聲音緩衝器72以及用於輸出spu 71產生之聲音、音效及類似功能之揚聲器7 3。 SPU 71包括用於再生藉由執行適應性差動ρ〇Μ (ADPCΜ )而獲彳寸之音頻資料為例如1 $ -位元音頻資料之4 _ 位元差動信號之ADPCM解碼功能、再生儲存在聲音緩衝器7 2中之波形資料源以產生音效或是類似音效之再生功能、用於調變及再生儲存在聲音緩衝器7 2中之波形資料之調變功能以及類似功能。由於聲音系統7 0包括這些功能，所以聲音系統7 〇能夠用為所謂之取樣音源以供依據CPU 5 1產生之指令而依據記錄在聲音緩衝器7 2上之波形資料而產生聲音、音效及類似效果。光碟控制單元80包括光碟裝置81以供產生程式、資料或是記錄在光碟上之類似資料、解碼器8 2用於以錯誤校正碼解碼（ECC )記錄之程式、資料或是類似資料以及緩衝器8 3用於暫態儲存光碟裝置8丨產生之資料以使由光碟讀 -13-

本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 540009

取貝料又速度為高。子·€ρυ 84連接至解碼器8 2。如音頻資料由光碟裝置8 1讀I以及記錄在光環上時， ^dpcm貝料及藉由類比/數位轉換記錄在光碟m _ 號而獲得之所謂PCM資料為已知。一，一音頻資料記錄為ADpCM資料，如此例如16_位元由*•位 =表不《差異由解碼器8 2加以解碼，供應至spu 71以及又到處理如SPU 71執行之數位/類比轉換以及用以聲器73。 ^頻資料記錄為PCM資料，例如16_位元數位資料為藉由解·碼器82加以解碼以及之後用以驅動揚聲器73。另外通訊控制單元9 0具有通訊控制器9丨用於控制與 =pU 5 1經由匯流排B u s之通訊。使用者輸入指令之控制 7 2J)連接至杈制器連接單元丨2以及作用為儲存遊戲或是可攜式電子裝置丨〇〇 (將在稍後解釋）設定資料或是類似資料之輔助儲存裝置連接至記憶體卡1〇插入單元8a&8b，為配置在通訊控制器9 1上。連接至控制器連接單元丨2之控制器2 〇具有例如1 6指令鍵以由使用者輸入指令以及藉由依據控制器2 〇產生之指 7同步通訊大約6 0次以傳輸指令鍵狀態至通訊控制器 9 1通訊控制器9 1傳輸控制器2 0之指令鍵狀態至CPU 51 - 以此方式，由使用者輸入之指令輸入至cpu 5 1而且 Η依據使用者指令基於正執行之遊戲程式或是類似程式執行一處理。 •14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公

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線 540009 A7 B7

此處，在讀取程式、影像顯示、影像繪製或是類似動作時’大量影像資料必須在主記憶體5 3、GPU 62、影像解碼器6 4、解碼器8 2以及類似處理器之間高速傳送。所以’此電動遊戲裝置，如上文說明，設計為執行所謂 DMA傳送，其中資料直接在週邊裝置控制單元控制之下主記憶體53、GPU 62、影像解碼器64、解碼器82以及類似處理器之間傳送而不需通過CPU 5 1。以此方式，由資料傳送而在CPU 51上產生之負載能夠降低以及能夠執行高速資料傳送。當設定時，正執行之遊戲資料或是類似資料必須儲存， CPU 5 1傳輸將儲存之資料至通訊控制器9 1，而且通訊控制器9 1將CPU 5 1之資料寫入至插入在記憶體卡插入單元 8 A及記憶體卡插入單元8 B中之記憶體卡1 0或是可攜式電子裝置1 00中。此處，用於防止電子故障之保護電路包含在通訊控制器 9 1内。記憶體卡1 〇以及可攜式電子裝置1 〇〇由匯流排 B U S分離以及當裝置主體開機時可以附接至槽中以及由該槽拆卸。所以，當記憶體卡1 〇或是可攜式電子裝置1 〇 0 之容量為短缺時，新的記憶體卡1 〇可以插入而不用切斷裝置主體之電源供應。所以，不會漏失必須備份之遊戲資料，新的記憶體卡1 〇可以插入以將必要資料寫入至新的記憶體卡1 0中。另夕卜，平行I/O (輸入/輸出）介面（PIO) 96及串列I/O介面（SIO) 9 7為用於連接記憶體卡1 〇或是可攜式電子裝置 -15- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 五、發明説明（13 100至電動遊戲裝置1之介面。在上述娛樂系統中，當如此具體余乂時，高速處理為藉由使用合適她巧之透視轉換執行 [三維圖形] 〃异如以執行。三維圖形為當一物件置放在看，景物上之物件透视位置_ 塒由—某一視點觀術。在上述娛樂系統中，為綠製又多邊开；位置上之技理，亦即，藉由使用-景物多:為，-系列處算之處理、由z值執行排序之處理1早位執行幾何運這些處理為逐步執行一景物之'组多:::亍緣圖之處理。丘圖處形理手:。6! r二64乍用為用於高速執行幾何運算之館函數)形二异=幾何運算以程式館(或程式、.例如遊戲程式者。將在下文說明近似透視能夠準備為，例如基本 ^ 遊戲程式者。土本編王式館以及能狗提供給透視T#換之计算表不為例如等式⑴及⑺：

Sx = X X (h/Z) …⑴

Sy = Y X (h/Z) ...(2) 等式（1 )及（2 )為用於當物件〇 B由視點v p觀看時設定在如圖）所不足某一點，計算物件OB影像投射在虛擬景物 2 0 0上之位置。在圖：）中，視點V P設定為座標原點a，視線指向z軸正向側以及5圖上方向定義為γ軸。在此時，χ軸省略。在 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公爱) 540009 A7 B7 五、發明説明（14 ) ^

此座標系統中，假設類似箭頭之物件〇 B為配置在Z軸上。 "" 當物件OB之箭頭尖峰之座標定義為ρ (χ，γ)時，反射在丨景物2 0 0上之箭頭投射尖峰由座標ps (Sx，Sy)表示。參考圖d，二角形A B c類似三角形A D E。視點v ρ至物件Ο B之距離以Z表示以及視點VP至景物2 〇〇之距離以h表 π。在此案例中，二相互類似三角形之比例因數（區段因數）以（h/z)表示。所以，尖峰座標Ps在景物2〇〇上之座標值可以由上述等式（1)及（2)表示。由等式（1)及（2)計算之尖峰座標Ps (Sx，Sy)相當於景物上之尖學座標，組成物件，例如三維影像之基本圖形（多邊形）在該景物上。此關係亦可以就圖5省略之X -軸方向滿足。透視轉換必須執行至組成三維物件之所有點。此處，考慮單一物件置放在相同景物之案例。圖6解釋此案例。在圖6中，因組成類似聖誠樹之物件〇 b之代表點，4點Ρ 1 (ΧΙ,ΥΙ)、P2 (X2，Y2)、P3 (X3，Y3)以及 P4 (X4，Y4)被特定。視點V Ρ至物件〇 Β之4點Ρ 1、Ρ 2、Ρ 3以及Ρ 4之距離分別以Ζ 1、Ζ 2、Ζ 3以及Ζ 4表示，以及視點ν Ρ至景物 2 0 0之距離以h表。在此時，在景物上之座標ps 1 (Sxl，Syl) 、Ps2 (Sx2，Sy2) 、Ps3 (Sx3，Sy3)以及 Ps4 (Sx4，Sy4)可以藉由透視轉換4點p i至p4而獲得，可以分別以下列等式表示：

Sxl = XI X (h/Zl)5 Syl = Y1 x (h/Zl) …(3) -17- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 540009 A7 B7 五、發明説明（

Sx2 = =X2 x (h/Z2)， Sy2 = =Y2 x (h/Z2) ...(4) %[-- Sx3 : =X3 x (h/Z3), Sy3 = =Y3 x (h/Z3) ...(5) >> Sx4 = =X4 x (h/Z4)， Sy4 = =Y4 x (h/Z4) ...(6) 内零 f：' jn %1 二叮异义執仃係因雖然視點VP至景物2 0 0之距離為常數，亦即h ,視點V P至4點之距離為不同，分別為z i、 Z 2、Z 3以及Z 4，類似圖形之比例因數為不同，分別為二f·，嫁挺正之 (h/Zl)、（h/Z2)、（h/Z3)以及（h/Z4)。所以，為透視轉換 4某一點P 1至P 4 ’比例因數（h/z i （ h/Z2 )至（h/Z4 )為與必須計异《點數成比例。通常，假使物件為由N點組成時’比例因數（h/Z )必須計算與點數n成比例之次數。多數物件置放在景物上之案例將考慮。圖7為顯示此案例之圖。在圖7中，3棵類似圖6顯示之聖誕樹之物件為以與視點V P不同距離加以配置。這些物件以〇B丨、〇 B 2以及Ο B 3表不為以視點v P之間的距離增加順序加以配置。假設圖7之三物件〇 B 1至〇 b 3之各物件為由6圖之4點組成。在此案例中’依據等式（3 )至（6 )，比例因數（h / z )之計算必須執行各物件Z方向距離數之次數，亦即4次。所以，所以物件Ο B 1至〇 B 3必須執行1 2次計算。通常’假設Μ物件分別由n 1點，n 2點，…，N m點組成。在此案例中，依據等式（3 )至（6 )，比例因數（h/z )之计算必須執行距離數之次數，亦即，（Νΐ+Ν2 + ···+Νιη) 次。更特定地是’假設組成第一物件〇 Β 1之ν 1點之Ζ值分別 -18- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公爱) 540009 五 A7 B7 ^皆明説明（16 ) ^ 以ZOBh，ΖΟΒ12，…，ΖΟΒ1Ν1表示，組成第二物件〇b2 之N 2點之Z值分別以Z〇B2i，ZOB22，·.·，z〇B2N2表示，以及類似地是，組成第Μ物件Ο B Μ之N m點之Z值分別以 ZOBMi，ZOBM2 ’…，ZOBMNm表示。在此案例中，必須計算（h/ZOBD，（h/ZOBl2)，…，（h/ZOBMNm)。以此方式，這些比例因數（h/Z )之計算量為龐大。 (關於物件在空間中局部化之案例）然而，可能假設單一物件為與視點則夠分開以及物件在空間中局部化。假設物件由N點組成。視點V P至點P,， P2，···，PN之距離分別以，Z2，…，ZN表示。在該案例中，視點V P至組成物件之點之距離z 1， z2 ’…，Zn之Z值之間之差異為相當小於視點VP至組成物件之點之距離Z值。如上文所述，當可能假設組成物件之點為在空間中局物化時，下列等式為滿足：

IminZ - maxZ| << |minZ| ...(7)， |minZ - maxZ| << |maxZ| ...(8)，或是

IminZ - maxZ| << |meanZ| (9)，其中， minZ = ，Z2，…，ZN)為滿足，亦即，minZ代表視點VP至组成物件之點之距離值（Ζι，z2，…，ZN)之最小值， maxZ = max(Zi，Z2，…，ZN)為滿足，亦即，maxZ 代表視點VP至組成物件之點之值距離（Zi，z2，…，ZN)之最大值， -19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 540009 五 A7 --一 B7 、發明説明（.17 ) meanZ = mean(Zi，&，··，zn)為滿足，亦即，meanZ 代表視點VP至組成物件之點之距離值（Zi , z2，，zN)之平 << :代表左邊成員相當小於右邊成員。當等式滿足時，組成物件之點之Z值距離為相當小於組成物件之點之Z值。所以，將瞭解當物件繪製時，縱使忽略為差兴景> 像將稍微影響。所以，如圖8所示，組成物件芡所有點之z值為藉由代表值typZ加以近似，影像之影響幾乎可以省略。例如，組成物件之η個點之z值（z i， z2，…、zN)之平均值meanZ = (Zi，Z2，…、Zn)/n定義為代表值typZ以及物件之z值可以藉由使用代表值typz加以近似。例如，當各Z值為藉由使用代表值typZ執行透視轉換時，物件在景物上之座標可以由下列等式加以表示：

Sxl =XI x (h/typZ), Syl = :Y1 x (h/typZ) ...(10) Sx2 -X2 x (h/typZ), Sy2 = :Y2 x (h/typZ) ...(H) Sx3 =X3 x (h/typZ)， Sy3 = :Y3 x (h/typZ) ...(12) SxN =XN x (h/typZ)， SyN =YN x (h/typZ) • ••(13) 在等式（1 0 )至（1 3 )之計算中，物件比例因數（h/z )之計算為藉由只計算（h/typZ) —次而完成。更特定地是，在組成物件之所有點之透視轉換中，可以使用近似比例因數 (h/typ)。在電腦中，計算比例因數之除法基本上為藉由重複減法 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 x 297公釐） 540009

五、發明説明（^ ~ 而執仃。所以，當比例因數之計算為滿足地對每一物件執行一次時’算術運算之數目可以可觀地降低。 (關於夕數物件在玄間中以物件為單位局部化之案例）居案例中將考慮多數物件Q B 1至Ο B Μ為置放在相同景物上。可以假設這些物件〇 Β丨至〇 Β Μ為足夠與視點V ρ分開’以及物件為在芝間中以物件為單位而一起局部化。換句浩說’後者之條件指示物件為相互足夠地分開。假設第一物件0Β1*Ν1點組成，第二物件〇Β2由Ν2點組成’…以及第Μ物件ΟΒΜ由ΝΜ點組成。假设視點V Ρ至第一物件〇 β 1之點〇Β 1 i，〇Β 12，…，〇bin1之距離分別以Ζ1ι，Ζι2，…，Zi⑴表示。假設視點 VP至第二物件0B2之點〇B2i，〇B22 ,…，〇B2n2之距離义別以Z2i ’ Z22 ’…，Z2N2表示。類似地是，假設視點 VP至第Μ物件OBM之點OBMi，OBM2，…，〇BMnm之距離分別以ZM[，ZM2，…，ZMnm表示。在該案例中，由於所有這些物件為與視點V p足夠地分開，可得到關係為類似等式（7 )至（9 )表示之關係： .(14)， ..(15)，或是 •(16)， |minZ - maxZ| « |minZ| |minZ - maxZ| « |maxZ| |minZ - maxZ| « |meanZ| 其中， minZ = mir^Zh，…，ZMnm)為滿足，亦即，minZ代表視點V P至組成所有物件〇 b 1至〇 b μ之點之距離值 (Zli ’…’ ΖΜνμ)之最小值，本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇x 297公釐) 540009 A7 B7 五、發明説明 maxZ = max(Zl丨，…，ΖΜ·ι)為滿足，亦即，maxZ代表視點V P至組成所有物件Ο B 1至Ο B Μ之點之距離值 (Ζ 11，…，ΖΜνμ)之最大值， meanZ = mean(Zl i，…，ΖΜνμ)為滿足，亦即，meanZ 代表視點V P至組成所有物件Ο B 1至Ο B Μ之點之距_ <直 (Zh，…，ZMnm)之平均值 meanZ = (Z1! + ..十冗^謂）/ (Ni + ...+Νινι)，以及 << :代表左邊成員相當小於右邊成員。因為多數物件OB1至OBM為在空間中以物件為單位而局部化，所以組成某一物件之點為與組成其他物件之點足夠地分開。特別是，組成某一物件之點亦與組成鄰近某一物件之物件之點足夠地分開。當可能假設組成物件之點在空間中以物件為單位而局部化時，下列等式為滿足： |minZl - maxZl| ^ |meanZl - meanZ2| |minZ2 - maxZ2| ^ |meanZl - meanZ2| |minZ2 - maxZ3| ^ |meanZ2 ~ meanZ3| |minZ3 - maxZ3| S |meanZ2 - meanZ3| …（17) ...(18) • ••(19) ...(20) |minZM-l - maxZM-l| ^ |meanZM-l - meanZM| |minZM - maxZM| ^ |meanZM-l - meanZM| 其中， ...(21) --(22) minZl = min(Zl i，Zl2，···，Z1N1)為滿足，亦即，minzi 代表視點V P至組成第一物件〇 B 1之N 1點之距離值（ζ 11， -22- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 x 297公釐)

装訂

線 540009 A7 B7 五、發明説明（20 Z12，…，Z1N1)之最小值， minZ2 = ，Z22，…，Z2N2)為滿足，亦即，minZ2 代表視點V P至組成第二物件〇 B 2之N 2點之距離值（Z2 i， Z22，…’ Z2N2)之最小值，及類似地是，minZM = min(ZMi，ZM2，…，ZMnm)為滿足，亦即，minZM代表視點V P至組成第Μ物件Ο B Μ之 ΝΜ點之距離值（ZMi，ΖΜ2，…，ΖΜνμ)之最小值。接著， maxZl = max(Zli，Zl2，…，Ζ1Ν1)為滿足，亦即， maxZ 1代表視點V Ρ至組成第一物件〇 Β 1之Ν 1點之距離值 (Z1 i，Zl2，…，Z1N1)之最大值， rn8.xZ2 — max(Z2丨，Z2]，·.·，Z2n2)為滿足，亦即， maxZ2代表視點V P至組成第二物件〇B 2之N 2點之距離值 (Z2i，Z22，…，Z2N2)之最大值，及類似地是，maxZM = max(ZMi，ZM2，…，ZMnm)為滿足’亦即，maxZM代表視點V P至組成第Μ物件〇B Μ之 ΝΜ點之距離值（ΖΜ!，ΖΜ2，…，ΖΜνμ)之最大值。此外， meanZl 二 mean(Zl ι，Zl2，…，Ζ1Νι)為滿足，亦即， meanZ 1代表視點V P至組成第一物件〇 B 1之N 1點之距離值（Zli ’ Zl2 ’ …’ Z1N1)之平均值 meanZl = mean(Zl1+Zl2+ ."+Z1N1)/N1， meanZ2 = mean(Z2i，Z22，…，Z2N2)為滿足，亦即， meanZ2代表視點V P至組成第二物件〇 b 2之N 2點之距離 -23- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)

裝訂

線 540009 A7 B7 五、發明説明（21 ) 值（Z2! ，Z22 ，…，Z2N2)之平均值 meanZ2 = mean(Z2! + Z22+ ... + Z2N2)/N2，及

類似地是，meanZM = mean(ZMi，ZM2，…，ZMnm)為滿矣，亦即，meanZM代表視點V P至組成第M物件Ο B M之 Ν Μ點之距離值（ΖΜ!，ΖΜ2，…，ΖΜνμ)之平均值meanZM << :代表左邊成員相當小於右邊成員。當上面等式滿足時，當物件繪製時，介於組成某一物件之點之Z值之間之差異相當小於介於組成鄰近該某一物件之物件之點Z值之間之差異。將瞭解縱使忽略該差異影像將稍微影響。. 例如，組成該某一物件（例如第Μ物件）之N Μ點之Z值 (ΖΜι，ΖΜ2，…，ΖΜνμ)之平均值 meanZM = 11^311(2]^ + ZM2+…+ ZMnm)/NM定義為代表值typZM，以及物件Z值可以藉由使用該代表值typZM加以近似。所以，如圖9所示，縱使組成多數物件之所有點Z值為分別由以物件為單位之代表值typZl、typZ2、...、typZM加以近似，而且影像之影響幾乎可以省略。第一物件Ο B 1由N 1點組成，以及所有點之Z值可以藉由 typZ 1加以近似。所以，比例因數可以藉由計算（h/typZ 1 ) 而加以近似。第二物件〇 B 2由N 2點組成，以及所有點之Z值可以藉由 typZ2力口以近似。所以，比例因數可以藉由計算（h/typZ2 ) 而加以近似。 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 540009 A7 ___B7 五、發明説明（22 ) ' " ^ 第Μ物件OBM由NM點組成，以及所有點之冗值可以藉 :, 由^ΡΖΜ加以近似。所以，比例因數可以藉由計算 ( h/typZM )而加以近似。 Η以此方式，多數物件OB1至OBM分別由N1sNM點組；； <成，以及M物件〇B1至OBM可以藉由使用z值之代表值 g : typZl至typZM加以近似。所以，比例因數可以藉由執行 (h/typZ1 )、（h/tyPZ2)、…、（h/typZM)之近似而透視轉一:一、: 換。當多數物件存在時，各物件比例因數（h / z )之計算可以藉由執行相對應物件之（h/typZ ) —次而完成。更某一地是’在組成多數物件之所有點之透視轉換中，近似比例因數（h/typZ )可以物件為單位而使用。在電腦中，計算比例因數之除法基本上為藉由重複減法而執行。所以，當比例因數之計算為滿足地對每一物件執行一次時，算術運算之數目可以可觀地降低。 (決定準則）用於決定可否假設單一物件在空間中局部化之準則將在下文說明。本發明者使用下列值作為用於決定等式（7 )至（9 )是否滿足之準則’亦即組成物件之所有點為藉由改變比例因數 (h/Z )之Z值而獨立計算或是可以藉由使用z值之代表值 (上述案例之meanZ )而加以近似：

IminZ - maxZ| + |minZ| $ K1 …（23)， iminZ - maxZ| + |maxZ| $ K1 ...(24)，或是 -25-

本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 540009 A7 B7 23 μΓ --ι-'-l一揭.之五、發明説明（ |minZ - maxZ| + |meanZ| S K1 ".(25)。等式（23)至（25)之左邊成員值為K1或是更少，決定物件可以近似。等式（2 3 )至（2 5 )意為介於組成該物件之點最小值minZ與最大值maxZ之間差異與代表值minZ、maxZ 2 1以及meanZ之比率為預先決定值K1或是更少。假設等式（23)至（25)之值Κ 1為預先決定值，亦即， Κ1=0·1。在此案例中，介於該物件〇Β之Ζ值最小值與最大值之間差異之絕對值為等於或是小於該物件〇 Β之Ζ值代表值（最小值minZ、最大值maxZ或是平均值meanZ)之絕對值之1 /10，以及決定該物件之所有Z值可以藉由Z值之代表值typZ加以近似。當然，K 1值可以依據將應用之應用程式、將應用之景物或是類似物而加以任意設定。K 1值不需要總是為常數值’以及可以依據將應用之應用程式、將應用之景物或是類似物而改變。當多數物件存在於相同景物中時，某一物件可以藉由代表值加以近似以及其他物件亦可以計算，如此計算物件值。用於決定可否假設所有物件在空間中局部化以及以物件為單位而局部化之準則將在下文說明。本發明者使用下列值作為用於決定是否可以假設所有物件為如等式（23)至（25)局部化之準則。下列值用為決定滿足等式（1 4 )至（1 6 )之準則。

IminZ - maxZ| + |minZ| g K1 ...(26),

IminZ - maxZ| - |maxZ| ^ Kl …（27)，或是 -26-

裝. 訂

線 540009

率為預先決定值K2或是更少。當等式（29)至（34)之值Κ2為預先決定值，例如，介於視點至某一物件（例如〇ρ2)之距離與視 ”占土鄰近某一物件之物件（例如〇ρ 3 )之距離之間之差異與介於視點至組成某一物件之多數點之距離最小值與最大值之間之差兴之比率為1/10或是更少。決定物件（例如〇 ρ 2 ) 之所有點ζ值可以由ζ值之一代表值（例如typZ2)加以近似。當然，K 2值可以依據將應用之應用程式、將應用之景物或是類似物而加以改變。K2值不需要總是為常數值，以及可以依據將應用之應用程式、將應用之景物或是類似物而改變。當多數物件存在於相同景物中時，某一物件可以藉由代表值加以近似以及其他物件亦可以計算，如此計算物件個別點之Ζ值。 (代表值typZ之選擇）選擇Z值之代表值typZ之方法將在下文說明。該比例因數依據代表值之選擇而改變。在上述之具體實施例中，因為Z值之代表值，組成物件之點之Z值之平均值meanz被設定。例如，因為代表值 typZ，一值由下列等式既定： typZ = meanZ = (Z1+Z2+…+Zn)/N …（35) 在等式（3 5 )中，組成上述具體實施例之一物件之點平均值（Z0+Z1+Z2+…+Zn)被設定為代表點之距離（ζ值之代表值）。在此案例中，比例因數（h/Z)由（h/meanZ )既定。 -28- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 540009 A7 __ B7 五、發明説明（26 τ~~— typZ = Z1 ".(36) 在等式（3 6 )中，組成該物件之點之z值（Z1，Z2，…，Zn ) 之第 Z值〃又足為代表點之距離。在此案例中，比例因數 (h/Z)由（h/Zn)既定。 typZ = Zn ...(37) 在等式（3 7)中，組成該物件之點之2值（21，22,...，211) … 之取後Z值设定為代表點之距離。在此案例中，比例因數 (h/Z)由（h/Zn)既定。由等式（3 5 )至（3 7 )表示之方法為所謂取代方法。可使用藉由主要（線性）近似計算比例因數之方法。 {(maxZ-Z)/(maxZ-minZ)} x (h/minZ) + {(Z-minZ)/(maxZ -minZ)} x (h/maxZ) …(38) 在等式（3 8 )中，Z值之代表點之值h/Z為藉由使用由最大值獲彳于之h/maxZ以及由最小值minZ獲得之h/minZ加以線性近似（主要近似）。等式（3 8 )亦稱為線性（主要）近似。可使用藉由二次近似計算比例因數（h/Z)之方法。 {h/(minZ 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) 其中midZ = (maxZ + minZ)/2為滿足，亦即，midZ為 maxZ及minZ之平均值。在等式（3 9 )中，Z值之代表點之值（h/Z )為藉由二次近似而加以計算。 -29- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 540009 A7 B7 五、發明説明（27 ) 此 < 一:人近似為藉由下列方法加以具體地執行。當比例因數（h/Z)為藉由二次曲線加以近似時，二次等式 f(Z) = A.Z2 + B.z + C為既定。當Z = minZ 時，f(z)= h/minZ為滿足。當z = maxZ時，f(Z) = h/maxZ為滿足。當 Z = midZ 時，f(Z) = h/midZ 為滿足。使用這些關係，下列三等式為滿足： A . minZ2 + B · minZ + C = h/minZ …(40) A · maxZ2 + B · maxZ + C = h/maxZ …(41) A · midZ2 + B · midZ + C = h/midZ ...(42) 因為變數A、B及C為使用，以及三個二次等式為滿足，這些變數之解答可以被計算。當等式（4〇)至（42)被解答時，獲得下列解答： 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 x maxZ)}] ...(45) 當變數A、B及C在二次等式f(z) = A.Z2 + B.Z + C中取代時’獲得等式（3 9 )。等式（3 9 )亦稱為二次近似。在這些比例因數之近似中，該比例因數可以藉由依據取代方法執行等式（35)、（36)及（37)之除法一次而加以計算。在等式（3 8 )中依據線性近似時，比例因數可以藉由執行除法二次而加以計算。在等式（3 9 )中依據二次近似時，比例因數可以藉由執行除法三次而加以計算。 ^ 雖然加法及乘法之數目在線性近似及二次近似中増知， -30-

本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公爱) 540009 A7 B7 五、發明説明（28 ) 但是在一般電腦處理中，加法及乘法可以高於除法之速度加以執行。所以，甚至在線性近似及二次近似中，處理可以用高於組成物件之點之比例因數為分別計算之案例之速度加以執行。該取代方法、線性近似及二次近似已經在上文加以說明。當增加接數時，亦即，執行三次近似、四次近似或是更高階近似時，比例因數可以較高精確度加以近似。本發明係關於電腦圖形處理，以及可以提供用於透視轉換3維空間之物體在虛擬2維景物上之優良方法及裝置。元件符號說明 1電腦遊戲裝置 61圖形資料產生處理器，幾何轉換引擎(GTE) 2主體 62影像處理單元(圖形處理單元GPU) 3磁碟載入單元 63訊框緩衝器 4重置開關 64影像解碼器 5電源開關 70聲音處理單元(SPU)，聲音系統 7A，7B槽單元 71 SPU 8A，8B記憶體卡插入單元 72聲音缓衝器 9A，9B控制器連接單元 73揚聲器 10記憶體卡 80光碟控制單元 12控制器連接單元 81光碟裝置 20操作裝置(控制器） 82解碼器 21第一操作單元 83緩衝器 22第二操作單元 84 子-CPU 23L L按鈕 90通訊控制單元 -31 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 540009 A7 B7 五、發明説明（29 ) 23R R按鈕 91通訊控制器 24開始按鈕 96平行I/O介面(PIO) 25選擇按鈕 97串列I/O介面(SIO) 26連接終端單元(連接器） 100可攜式電子裝置 31，32操作單元 200景物 33模式選擇開關 A座標原點 34顯示器單元 ADPCM適應性差動PCM 50控制系統 CLUT色彩察找表 51中央處理單元(CPU) ECC錯誤校正碼 53主記憶體(主儲存單元） P1，P2，P3，P4 點 54唯讀單元(ROM) 60圖形系統 -32- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 x 297公釐)

Claims

之種用以將3維2間中之物體透視轉換在虛擬2維景物上装置，該物體係由多數點所特定， 4、相※裝置包含一圖形單元，可操作以決定該多數點是否子於該三維空間中之一視點而局部化，以及使用該多數點. ^ 2. 〜〈一代標點座標值，以近似其他點之透視轉換。種用以將3維空間中之多數物體透視轉換在虛擬2維景物 J- 一 # 工 < 裝置，該等物體係由多數點所特定，成裳置包含一圖形單元，可操作以決定每一該多數點 &相對於該三維空間中之一視點而局部化，以及使用母疼多數點各自之一代標點座標值，以近似每一該多數點之其他點之透視轉換。 3 4ι ΰ申請專利範圍第1項或第2項之裝置，其中該圖形單元係可操作以決定每一·該多數點是否相對於沿從該視點向該物體延伸之視線之方向而於該三維 2間中局部化。 4.如申請專利範圍第3項之裝置，其中該視線係於與該視點關聯之X Υ Ζ座標系統中之Ζ -轴方向。 5·如申凊專利範圍第1項或第2項之裝置，其中該多數點代表定義該物體之多邊形之頂點座檫。 6·如申請專利範圍第1項或第2項之裝置，其中該代表點為藉由應用於該多數點座標值之取代方法而決定。 7·如申請專利範圍第1項或第2項之裝置， 33 本紙張尺度適用中國國豕標準(CNS) Α4規格(210 X 297公董） 540009 as B8 C8 D8 六、申請專利範圍其中該視點至其他點之距離為依據自該視點至該多數點之距離的平均值而近似者。 8. 如申請專利範圍第1項或第2項之裝置，其中該代表點係設定為該多數點之第一選擇者，以及由視點至其他點之距離為依據該視點至第一選擇點之距離而近似。 9. 如申請專利範圍第1項或第2項之裝置，其中該代表點係設定為該多數點之最後選擇者，以及由視點至其他點之距離為依據該視點至最後選擇點之距離或是最後點Z值經近似。 10. 如申請專利範圍第1項或第2項之裝置，其中代表點係藉由任意方法選自該多數點，且由該視點至其他點之距離為依據該視點至代表點之距離。 11. 如申請專利範圍第1項或第2項之裝置，其中該透視轉換係根據藉由線性近似式求得之比h/Z而加以近似， {(maxZ - Z)/(maxZ - minZ)} x (h/minZ) + {(Z - minZ)/(maxZ -minZ)} x (h/maxZ)，其中，Z表示由該視點至多數點之距離，maxZ表示由該視點至多數點之距離最大值，minZ表示由視點至點之距離最小值，h表示由該視點至虛擬景物之距離。 12. 如申請專利範圍第1項或第2項之裝置，該透視轉換係根據藉由二次近似式求得之比h/Z而加以近似， {h/(minZ x maxZ x midZ)} x [(Z x Z)-3.0 x midZ x Z+ -34 - 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 x 297公釐) 540009 AS B8 C8 D8 六、申請專利範圍 0.5 X {(minZ X minZ) + (maxZ X maxZ) + 4.0(minZ X maxZ)}]，其中，Z表示由該視點至多數點之距離，maxZ表示由該視點至多數點之距離最大值，minZ表示由該視點至多 • 數點之距離最小值，midZ表示Z最小值及最大值之平均值，h表示由視點至虛擬景物之距離。 13.如申請專利範圍第1項之裝置，其中：Z值表示由該視點至該多數點之距離，minZ表示該物體之Z值最小值，maxZ表示該物體之Z值最大值，meanZ表示該物體Z值平均值，當下式滿足時，圖形單元決定該多數點被局部化， |minZ - maxZ| + |minZ| S K1， |minZ - maxZ| + |maxZ| S ΚΙ，或是 |minZ - maxZ| + |meanZ| $ ΚΙ，其中K1為一純量。 14·如申請專利範圍第1 3項之裝置，其中K 1小於1 .〇。 15·如申請專利範圍第1 3項之裝置，其中Κ 1依據應用程式而改變。 16.如申請專利範圍第！ 3項之裝置，其中Κ 1依據一圖形景物而改變。如申請專利範圍第2項之裝置，其中：Z值表示表示由該視點至該多數點之距離， minZi表示第i (丨=1，2，…，M)物體之Z值最小值’ meanZi表示第i物體之Z值最大值，當第i物體Z值平均值 -35- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 540009 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍以，當下式滿足時，圖形單元決定每一該多數點被局部化， |minZl - maxZl| + |meanZl - meanZ2| S K2， |minZ2 - maxZ2| + |meanZl — meanZ2| S K2， |minZ2 — maxZ2| + |meanZ2 - meanZ3| $ K2， |minZ3 - maxZ3| + |meanZ2 - meanZ3| $ K2， |minZM-l ~ maxZM-l| + |meanZM-l - meanZM! S K2，以及 |minZM - maxZM| + |meanZM-l - meanZM| S K2，其中K2為一純量。 18. 如申請專利範圍第1 7項之裝置，其中K2小於1.0。 19. 如申請專利範圍第1 7項之裝置，其中Κ 2依據應用程式而改變。 20. 如申請專利範圍第1 7項之裝置，其中Κ 2依據一圖形景物而改變。 21. 如申請專利範圍第1 7項之裝置，其中該圖形單元為可操作以選擇性地應用該透視轉換之一近似至滿足該式之物體。 22. 如申請專利範圍第1或2項之裝置，其中用於透視轉換之裝置，為幾何轉換引擎。 23. —種娛樂系統，包括：控制系統、圖形系統、聲音系統、光碟控制單元、以及用以操作而相互連接該控制系 -36- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐） A B c D 540009 六、申請專利範圍統、圖形系統、聲音系統及光碟控制單元之匯流排，其中該圖形系統包含幾何轉換引擎，其可操作以將3 維空間中之物體透視轉換在虛擬2維景物上之裝置，該物體係由多數點所特定，該幾何轉換引擎更可操作以決定該多數點是否相對於該三維空間中之一視點而局部化，以及使用茲多數點之一代標點座標值，以近似其他點之透視轉換。 24· —種娛樂系統’包括：控制系統、圖形系統、聲音系統、光碟控制單元、以及用以操作而相互連接該控制系統、圖形系統、聲音系統及光碟控制單元之匯流排，其中該圖形系統包含幾何轉換引擎，其可操作以將3 維2間中之多數物體透視轉換在虛擬2維景物上之裝置，每一該物體係由多數點所特定，以.及使用每一該多數點各自之一代標點座標值，以近似其他點之透視轉換。 25. —種用以將3維空間中之物體透視轉換之方法，該物體係由多數點所特定，包括下列步驟：決定該多數點是否為以3維空間之一視點局部化；以及當该多數點足座標值為局部化時，使用該多數點中之代表點座標值將其他點之透視轉換加以近似計算。 26· —種用以將3維空間中之多數物體透視轉換之方法，每一該物體係由多數點所特定，包括下列步驟：決疋琢多數點座標值是否為以3維空間之一視點局部 -37- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公爱) 540009 A8 B8 C8 D8

六、申請專利範圍

正之化；以及當該多數點之座標值為局部化時，使用每一該多數點中之代表點座標值將其他點之透視轉換加以近似計算。 27·如申請專利範圍第2 5項之方法，其中：Z值表示由該視點至該多數點之距離，minZ表示該物體之Z值最小值，maxZ表示該物ft之Z值最大值，meanZ表示該物體Z值平均值當下式滿足時，該圖形單元決定該多數點被局部化， |minZ - maxZ| + |minZ| S ΚΙ， jminZ - maxZ| + |maxZ| S K1，或是 |minZ - maxZ| 其中K1為一純量 |meanZ| ^ K1 28.如申請專利範圍第2 6項之方法，其中：Z值表示表示由該視點至該多數點之距離， minZi表示第i (i=l，2，…，M)物體之Z值最小值， maxZi表示第i物體之Z值最大值，meanZi表示第i物體z 值平均值，當下式滿足時，該圖形單元決定每一該多數點被局# 化， |minZl - maxZl| + |meanZl - meanZ2| ‘ K2，丨minZ2 - maxZ2| + |meanZl - meanZ2| $ K2， |minZ2 - maxZ2| + |meanZ2 - meanZ3| € K2， |minZ3 - maxZ3j + |meanZ2 - meanZ3| $ K2， -38- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 x 297公釐) A B c D 540009 六、申請專利範圍 |minZM-l - maxZM-l| + |meanZM-l - meanZM| $ K2，以及 |minZM - maxZM| + |meanZM-l - meanZM| S K2 其中K2為一純量。 '29. —種用以儲存程式之記錄媒體，其可令一系統對3維空間之物體透視轉換，該物體係由多數點所特定，該程式使該系統執行以下步驟：決定該多數點是否為以該3維空間中某一視點局部化；以及當該多數點之座標值為局部化時，使用該多數點中之代表點座標值將其他點之透視轉換加以近似計算。 30. —種用以儲存程式之記錄媒體，其可令一系統對3維空間之物體透視轉換時，每一該物體係由多數點所特定，該程式使該系統執行以下步驟：決定每一該多數點是否為以該3維空間中某一視點局部化；以及當該多數點之座標值為局部化時，使用該每一多數點中之代表點座標值將其他點之透視轉換加以近似計算。 -39 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)