583602 玖、發明說明 (發明說明應敘明：發明所屬之技術領域、先前技術、內容、實施方式及圖式簡單說明） 發明所屬之技術領域 本發明係有關一種影像處理技術，更特別的是係有關一 種用於表現包含陰影現象的影像處理方法。 先前技術 在娛樂裝置的領域中，在電腦繪圖技術的進展下使影像 處理技術變得日益成熟。近年來，包含的不只是二維（2D) 同時也有三維（3 D )技術的影像處理技術對攜帶型遊戲機之 類而言變成是必要的，其中特別是高影像品質是之前所不 需要的。一般而言，這種影像處理技術係包含幾何處理及 表現作業，其中該幾何處理作業涉及了多邊形頂點的座標 轉換以及透過光源計算法計算出的頂點顏色，以便表現出 該多邊形取決於各頂點位置、光源、及觀測者眼睛位置， 同時取決於各顏色及正規向量爲何；而該表現作業則涉及 了透過隱藏的表面照明、陰影效應及紋路繪製作業以特定 座標繪製該多邊形、並以位元圖格式將多邊形寫到視頻記 憶體（參見例如日本專利公開申請案第9 - 1 9 8 5 2 5號文件段 落 0005 到 〇〇18 )內。 肇因於對減小其尺寸和重量的需求，可安裝於攜帶型遊 戲機之類上的資源會同時在硬體及軟體形式上受到限制。 必然地，存在著對能夠依簡易方式提供逼真表現法之裝置 及方法的需求。 影像處理程序可區分爲：用於定義出物體形狀的塑造作 583602 業；用於建造觀測方向及物體外觀的作業；以及用於在顯 示器上產生輸出的繪圖作業。陰影效應作當作部分的表現 作業、而光線追蹤法則係一種表現技術。 光線追蹤法指的是一種光線在從光源抵達眼睛之前，藉 由計算程序（反射、折射及陰影等）執行以描繪鏡面或透明 物體之類的技術。不過，假如從光源開始追蹤光線，則幾 乎無法追蹤到抵達眼睛的光線。因此，假設有虛擬光線從 眼睛放射出，則可沿著真實光線抵達的相反方向追蹤它們。 依這種方式，可在真實光線抵達物體並進行反射或折射 之後對它們作進一步的追蹤。這使吾人能夠描繪出反射性 或透明的物體。令從眼睛位置放射出的光線抵達光柵點， 並定出該光線與所撞擊的第一個物體之間的交點。這種物 體係一種可見的物體。在交點上完成陰影效應，取決於該 物體的本性放射出其反射或透射光線當作二階光線並繼續 進行追蹤作業。 第1圖係用以顯示塑造作業實例、亦即一種用於塑造魚 眼透鏡之方法的示意圖。魚眼透鏡的效應係藉由切除圓的 一部分而塑造成的，其中係將該圓的中心表爲點〇並將原 始圖像放置（或顯示）於屏幕上與點0距離R1的位置上。利用這 種塑造法對屏幕上每一個畫素位置的位址進行轉換。明確 地說，透過塑造法，定出對應於畫素位置上將要轉換爲屏幕 上之點A 2的點A 1，並將其位址轉換成點A 2的位址。依 這種方式，對影像進行處理。在下述說明中，係將在施行 塑造之後所得到畫素位置（對應到第1圖中的點A 2)稱作塑 583602 造後的畫素位置，並將在施行塑造之前的對應畫素位置 (對應到第1圖中的點A 1 )稱作塑造前的畫素位置。 第1圖中，由於點Ο、距離R 1及點A 2亦即塑造後的畫 素位置都是已知的參數，故可定出屏幕與代表該塑造表面 上某截面之圓弧間的距離R2(亦即圓弧上點P與點A2之間 的距離），然後再利用相似三角形的關係（由點A 1、點A 2 和點P定義出的三角形相似於由點A 1、點A 3和點Ο定義 出的三角形）辨識出點A1的位置亦即對應於點A2的塑造 前畫素位置當作點P與屏幕之間的交點。距離R2指的是 點A 2上的距離分量、且係由點A 2與點P之間線段的長度 定義出，點P指的是垂直於屏幕從屏幕之塑造後的畫素位 置A 2畫出之直線與塑造表面的交點。巧合地，雖然第1 圖顯示的是一種二維塑造法的實例，然而也能夠藉由增加 其維度（dimension)將類似的方法用在三維塑造法上。 接下來將要說明的是圓柱體的塑造。已依上述方法從一 個點（點0 )開始塑造出魚眼透鏡。假如將這個點取代爲一 直線（亦即垂直於第1圖紙張表面方向伸展的直線）則可表 出一圓柱體。第2圖係用以顯示塑造程序的流程圖。於步 驟1 1 0 1中，指定一塑造後畫素位置。於步驟1 1 0 2中，利 用步驟1 1 01中所指定的塑造後畫素位置計算出塑造前畫 素位置，並將由兩點間之線段長度定義出的距離分量（相當 於第1圖中之R2)輸出到儲存器11 04之類上，這兩點指的 是垂直於屏幕從塑造後的畫素位置A 2畫出之直線與屏幕 和塑造表面的交點。於步驟1 1 〇 3中，移除該畫素。重複 583602 步驟1 1 0 1到1 1 0 3以便進行塑造。 接下來，將參照第3圖說明陰影效應。陰影效應處理的 現象是光線入射角愈大，則撞擊在物體表面上的光線強度 就會比直角入射的光線強度小愈多。根據一種標準方法， 物體表面上每單位面積的光線強度係由X c 〇 s Θ給出，其中 Θ指的是向量1 2 0 2與來自光源S之光線垂直方向1 2 0 1間 的夾角，而X指的是每單位面積上來自光源S之光數量。 在表現作業中，爲了藉由光線追蹤法完成陰影效應，必 要的是利用從光源到物體的入射角定出物體表面上的光數 量。也就是說，必需將來自光源S之光數量乘以C 〇 s Θ。必 然地，陰影效應經常需要進行密集計算、且會減慢處理速 〇 當每單位面積上來自光源S之光數量爲X、且如第3圖 所示光從光源到物體的入射角爲「Θ」時，物體的光接收區 域會增加、而在光與物體之間交點上每單位面積的光數量 會減少爲xc〇se。 以下將參照第4圖說明餘弦値的計算。令Αν代表從交 點到光源的向量、且令Β ν代表從交點到眼睛位置的向量 ，則由內積（Αν · Βλ〇與各向量絕對値之間的關係式 Αν · Bv = | A| |B|C〇S0得到下列公式：
cos ㊀=一一ΑΥ· ., Bv IAMBI 該公式中給定爲各向量Αν與B v之長度分量乘積的分子 涉及了乘法且需要比加法更多的大量計算。 在定出c 〇 s Θ之後，必須將之乘以每單位面積上的光數量 583602 X而進一步增加了計算量額。 由於藉標準光線追蹤法達成陰影效應涉及了如上所述的 大量計算，故爲了以高速完成陰影效應，必需使其影像處 理裝置配備有諸如倍增器之類的大型硬體。不過，高度預 期係既小又輕的攜帶型遊戲機之類不想要的是需要倍增器 之類硬體。 發明內容 本發明係在上述情況的觀點下提出的。本發明的目的是 一種影像處理方法，而能夠在不需要涉及高速倍增的餘弦 計算下產生類似於光線追蹤法的陰影效應，簡化處理裝置 的結構並減少其處理時間。 爲了達成上述目的，一種根據本發明的影像處理方法係 包括：第一步驟，係用以計算屏幕與塑造表面之間距離的 分量；以及第二步驟，係用以將以該距離分量爲基礎得到 的陰影效應値加到陰影效應前顏色資料內的亮度値上以獲 致陰影效應後顏色資料內的亮度値。 此外根據本發明的較佳實施例，該第一步驟可能包括： 一塑造步驟，係用以計算出屏幕上之塑造前畫素位置與塑 造後畫素位置之間的對應關係以及在該塑造後畫素位置上 的距離分量；且該第二步驟可能包括：一陰影效應値產生 步驟，係以該塑造後畫素位置上的距離分量爲基礎，產生 該塑造後畫素位置上之畫素的陰影效應値；以及一陰影效 應資料製備步驟，係藉由將該塑造後畫素位置上之畫素的 陰影效應値加到該塑造後畫素位置上畫素之陰影效應前顏 583602 色資料內的亮度値上，以製備該塑造後畫素位置上畫素之 陰影效應後顏色資料。 本發明的這些及其他目的、特性、及優點將會因爲以下 參照各附圖對顯示用實施例的詳細說明而變得更明顯。 實施方式 以下將參照各附圖詳細說明本發明的較佳實施例。雖然 以下參照各特定實施例對本發明作說明，然而吾人應該了 解的是本發明並不受限於這些實施例。 « 本發明係以各距離分量爲基礎產生各塑造後畫素位置上 之畫素的陰影效應値，其中每一個距離分量都是由垂直於 屏幕從塑造後畫素位置畫出之直線與屏幕和塑造表面交叉 的兩個點之間的線段長度（亦即屏幕與塑造表面之間的距 離）定義出的；將各陰影效應値加到各塑造後畫素位置上各 畫素之顏色資料（亦即施行陰影效應之前的顏色資料）內的 亮度値上；並輸出所得到的値當作在對各畫素施行陰影效 應後之顏色資料內的亮度値。在下述說明中，係將施行陰 φ 影效應之前的顏色資料稱作陰影效應前顏色資料，並將施 行陰影效應之後的顏色資料稱作陰影效應後顏色資料。根 據本發明，係以一距離分量（第15圖中的R4)與扮演著亮 度角色的預定距離分量（第1 5圖中的R 3 )之間的比例爲基 礎定出各陰影效應値。如是，本發明排除了對餘弦計算的 需求，且因此簡化了影像處理裝置的結構。 第5和6圖係用以顯示一種根據本發明第一實施例之影 像處理方法的示意圖。第5圖係用以顯示一種處理裝置結 -10- 583602 構的示意圖而第6圖係用以顯示其影像處理作業的流程圖 。參照第5圖，一種影像處理裝置係包括：一塑造區塊1 0 1 ，係用以接收各塑造後畫素位置的輸入並回推計算出各塑 造前畫素位置；一距離分量儲存記憶體1 〇 2，係用以儲存 各距離分量（每一個距離分量指的都是由垂直於屏幕從塑 造後畫素位置畫出之直線與屏幕和塑造表面交叉的兩個點 之間的線段長度定義出的距離）以及各塑造前畫素位置；一 陰影效應値產生電路1 〇 3，係利用由該距離分量儲存記憶 體1 0 2輸出的各距離分量計算出各陰影效應値；一顏色資 料儲存記憶體1 〇 5，係用以儲存對應於各塑造前畫素位置 之畫面影像的顏色資料；以及一疊加器1 〇 4，係用以將由 該陰影效應値產生電路1 〇 3定出的數値疊加到已利用各塑 造前畫素位置之位址從該顏色資料儲存記憶體1 〇 5讀出的 顏色資料上（所讀出的顏色資料指的是和原始圖像相同的 顏色資料，且也指對應於已鍵入當作位址之各塑造前畫素 位置的各塑造後畫素位置上各畫素的塑造前顏色資料）。這 裡如同第1圖，首先定出塑造後畫素位置（第1圖中的點 A2)然後再藉由沿著路徑A2-P-A1回溯以定出對應的塑造 前畫素位置（第1圖中的點A 1 )。 進入塑造區塊1 〇 1的信號S 1表示的是塑造後畫素位置。 由塑造區塊1 〇 1輸出而進入距離分量儲存記憶體1 0 2的信 號S 2表示的是其塑造前畫素位置。由塑造區塊1 0 1輸出而 進入距離分量儲存記憶體1 02的信號S 3表示的是，代表由 垂直於屏幕從塑造後畫素位置畫出之直線與屏幕和塑造表 -11- 583602 面交叉的兩個點之間的線段長度定義出之距離的距離分量。 從距離分量儲存記憶體1 〇 2讀出而進入陰影效應値產生 電路1 0 3的信號S 7表示的是，代表由垂直於屏幕從塑造後 畫素位置畫出之直線與屏幕和塑造表面交叉的兩個點之間 的線段長度定義出之距離的距離分量。從距離分量儲存記 憶體1 〇 2讀出而進入顏色資料儲存記憶體1 0 5的信號S 8 表示的是其塑造前畫素位置。 由陰影效應値產生電路1 〇 3輸出而進入疊加器1 0 4的信 號S 4表示的是將要疊加到該畫素之顏色資料上的陰影效 應値。從顏色資料儲存記憶體1 〇 5讀出而進入疊加器1 0 4 的信號S 5表示的是落在該塑造後畫素位置上之畫素的顏 色資料（以下1爯爲塑造後畫素之顏色資料），且該信號S 5同 時表示了其塑造前畫素之顏色資料。由疊加器1 〇 4輸出的 信號S 4表示的是塑造後畫素之顏色資料。 使用信號S 8當作該顏色資料儲存記憶體1 0 5_的位址信號 。使用信號S 5亦即在該顏色資料儲存記憶體1 0 5的位址上 讀取到的顏色資料當作在該塑造後畫素位置上之畫素的陰 影效應前顏色資料（以下稱作塑造後畫素之顏色資料）。 接下來，將參照第5圖槪述該影像處理裝置的作業。塑 造區塊1 0 1會計算並輸出各塑造前畫素位置S 2，並利用預 定的塑造機制（亦即魚眼及圓柱狀透鏡等）輸出以各塑造後 畫素位置S1爲基礎的各塑造前畫素位置S2及各距離分量 S3 ° 距離分量儲存記憶體1 〇 2會儲存用於某一畫面的各塑造 -12- 583602 前畫素位置S 2及各距離分量S 3。同時，距離分量儲存記 億體1 〇 2會在遇到讀取請求時輸出各距離分量S 7及各塑造 前畫素位置S 8。 陰影效應値產生電路1 〇 3會利用由距離分量儲存記憶體 1 0 2輸出的各距離分量S 7輸出用於各塑造後畫素位置上各 畫素之顏色資料的陰影效應値S 4。 顏色資料儲存記憶體1 〇 5會接收各塑造前畫素位置S 8 的輸入當作位址，並輸出各位址上的顏色資料當作各對應 塑造後畫素位置上各畫素的陰影效應前顏色資料S 5 (亦即 當作其塑造後畫素之顏色資料）。 疊加器1 〇 4會將由陰影效應値產生電路1 0 3輸出的陰影 效應値S 4疊加到該塑造後畫素之顏色資料S 5內的亮度値 上，並輸出所得到的數値當作陰影效應前的畫素顏色資料 S 6內的亮度値。吾人係於該塑造區塊1 0 1內輸入該陰影效 應前的畫素顏色資料S 6並將之繪製於一顯示器（未標示） 上。 接下來，將要依與如第5圖所示之影像處理裝置作業相 關的方式說明第6圖中根據本發明第一實施例的影像處理 方法。 首先，該影像處理裝置係於步驟201和2 0 2中藉由使用 塑造區塊1 0 1而執行塑造作業。在此係使用的是諸如已參 照第1圖加以說明之類的已知方法進行塑造作業。例如， 塑造區塊1 〇 1會於步驟2 0 1中判定是否每一個畫素都落在 標的區域內。假如每一畫素都是落在標的區域內，則塑造 -13- 583602 區塊1 0 1會藉由從各塑造後畫素位置S 1往前追蹤以計算出 各塑造前畫素位置S 2、並於步驟2 0 2中計算出各距離分量 S 3。假如於步驟2 0 1中判定該畫素係落在標的區域之外， 則將各距離分量S 3都假設成初始値0。 於步驟2 0 3中，該影像處理裝置會將各塑造前畫素位置 S 2、以及於塑造期間計算出的各距離分量S 3儲存於距離 分量儲存記憶體1 〇 2內。 於步驟2 0 4中，該影像處理裝置會利用距離分量儲存記 憶體1 〇 2內各塑造前畫素位置S 8的位址，讀出顏色資料儲 存記憶體1 〇 5內各對應位址上的顏色資料、並將之輸出當 作對應於各塑造前畫素位置S 8的塑造後畫素的顏色資料 S 5 (亦即當作各塑造後畫素位置上各畫素的顏色資料）。 於步驟2 0 5中，該影像處理裝置會從距離分量儲存記憶 體1 〇 2內讀出各距離分量S 7並計算出各陰影效應値S 4。 以各距離分量S 7爲基礎之各陰影效應値S 4計算程序係藉 由該陰影效應値產生電路1 〇 3而施行的。 於步驟2 0 6中，該影像處理裝置會令疊加器1 0 4將於步 驟205中定出的各陰影效應値S4和步驟204中定出的各塑 造後畫素的顏色資料S 5疊加在一起，使用疊加結果當作陰 影效應內的亮度値，並在施行陰影效應之後輸出該畫素顏 色資料S 6。 以下將參照第1 5圖說明本實施例之步驟2 0 5中有關陰影 效應値的計算。第1 5圖係用以顯示一種用於魚眼透鏡之陰 影效應實例的示意圖。對所塑造之魚眼透鏡施行陰影效應 -14- 583602 的方式是使其中心具有最高亮度且使其亮度隨著與中心距 離的增加而減小。假如R3指的是從代表落在透鏡中心上 之塑造表面之圓弧上的點P 3到屏幕上之點A 3的距離分量 ，且假如R4指的是圓弧上的點P 4到屏幕上之點A 4的距 離分量，則落在透鏡中心上的距離分量R 3會對應到最亮 的部位。使用最亮部位內的距離分量R 3當作將要於陰影 效應處理程序中疊加到屏幕之亮度上的最大數値。假如將 此最大數値取爲1 〇 〇，則屏幕上點A 4的陰影效應係給定爲 _ 1 00*(R4/R3)，亦即將距離分量R4對距離分量R3的比例 乘以1 0 0。 疊加器1 0 4會將如是得到的陰影效應値疊加到重新定位 到點A4亦即塑造前畫素位置上之畫素的亮度値（表爲B 4) 。如是，點A 4在施行陰影效應之後的亮度値係給定爲： ]00*(R4/R3)+B4 巧合地，點A4在施行塑造之後的亮度値指的是利用該塑 造前畫素位置S 8的位址從顏色資料儲存記憶體1 0 5讀出之 φ 塑造後畫素的顏色資料S 5的亮度分量。 如是，本發明能夠在未施行餘弦計算下產生類似於光線 追蹤法的那些陰影效應。較之習知技術，排除對餘弦計算 的需求使吾人能夠簡化處理裝置的結構並減少其處理時間。 接下來，將要說明根據本發明的第二實施例。第7和8 圖係用以顯示一種根據本發明第二實施例之影像處理方法 的示意圖。第7圖係用以顯示一種處理裝置結構的示意圖 而第8圖係用以顯示其影像處理作業的流程圖。第二實施 -15- 583602 例使吾人能夠很容易地產生複雜的繪圖表現法。除了如第 5圖所示之影像處理裝置的結構以外，如第7圖所示之影 像處理裝置進一步包括：一第二顏色資料儲存記憶體3 0 7 ;一選擇器3 0 8，以及一距離分量疊加器3 0 6。 參照第7圖，該影像處理裝置進一步括：一塑造區塊3 0 1 ;一距離分量疊加器3 0 6 ; —距離分量儲存記憶體3 0 2 ; — 陰影效應値產生電路3 0 3 ; —疊加器3 0 4 ; —第一顏色資料 儲存記憶體3 0 5 ; —第二顏色資料儲存記憶體3 0 7 ;以及一 選擇器3 0 8。 · 塑造區塊3 0 1、距離分量儲存記憶體3 0 2、陰影效應値產 生電路3 0 3和疊加器3 0 4分別係依類似於如第5圖所示之 塑造區塊1 01、距離分量儲存記憶體1 0 2、陰影效應値產生 電路1 0 3和疊加器1 0 4的方式操作。 距離分量疊加器3 0 6指的是一種用於計算各距離分量的 電路。此距離分量疊加器3 0 6會將由塑造區塊3 0 1輸出的 距離分量S 3和由距離分量儲存記憶體3 0 2輸出的距離分量 φ S 7疊加在一起，並輸出其疊加結果當作距離分量信號S 9。 進入塑造區塊3 0 1的輸入信號S 1表示的是、一塑造後畫素 位置。由塑造區塊3 0 1輸出而進入距離分量儲存記憶體3 02 的信號S 2表示的是一塑造前畫素位置。由塑造區塊3 0 1 輸出而進入距離分量疊加器3 0 6的信號S 3表示的是一距離 分量。 由距離分量疊加器3 0 6輸出而進入距離分量儲存記憶體 3 0 2的信號S9表示的是距離分量（亦即藉由將由該塑造區塊 -16- 583602 3 0 1輸出的距離分量S 3和由該距離分量儲存記憶體3 0 2輸 · 出的距離分量S 7疊加在一起所得到的距離分量）。 由距離分量儲存記憶體3 0 2輸出而進入陰影效應値產生 電路3 0 3和距離分量疊加器3 0 6的信號S 7表示的是一距離 分量。由距離分量儲存記憶體3 0 2輸出而進入第一顏色資 料儲存記憶體3 0 5和第二顏色資料儲存記憶體3 0 7的信號 S8表示的是一塑造前畫素位置。 由陰影效應値產生電路3 0 3輸出而進入疊加器3 0 4的信 號S 4表示的是將要疊加到畫素顏色資料上的陰影效應値。 從第一顏色資料儲存記憶體3 0 5讀出而進入第二顏色資 料儲存記憶體3 0 7和選擇器3 0 8的信號S 1 1表示的是已以 該第一顏色資料儲存記憶體內所儲存的顏色資料爲基礎進 行塑造的畫素顏色資料。從第二顏色資料儲存記憶體3 0 7 讀出而進入第一顏色資料儲存記憶體3 0 5和選擇器3 0 8的 信號S 1 0表示的是已以該第二顏色資料儲存記憶體內所儲 存的顏色資料爲基礎進行塑造的畫素顏色資料。進入選擇 φ 器3 0 8的信號S 1 2指的是用於選擇器的選擇控制信號。此 選擇控制信號係用以控制選擇器應該選擇其進入的信號 S 1 1和信號S 1 0中的那一個當作其輸出。 由選擇器3 0 8輸出而進入疊加器3 0 4的信號S 5表示的是 該選擇器3 0 8所選擇的塑造後畫素顏色資料。由疊加器3 04 輸出的信號S 6表示的是陰影效應後畫素顏色資料。 在進行第一塑造疊代程序（first modeling iteration)時， 係將距離分量儲存記憶體內的所有距離分量初始化爲0。 583602 第一顏色資料儲存記憶體3 0 5和第二顏色資料儲存記憶 體3 0 7都含有對應於各畫素位置的位址且儲存有用於每一 個畫素的顏色資料。 顏色資料的讀寫作業係在第一顏色資料儲存記憶體3 0 5 和第二顏色資料儲存記憶體3 0 7上交替地執行。當第一顏 色資料儲存記憶體3 0 5進行讀取作業時，第二顏色資料儲 存記憶體3 0 7會進行書寫作業。當第二顏色資料儲存記憶 體3 0 7進行讀取作業時，第一顏色資料儲存記憶體3 0 5會 進行書寫作業。 於讀取作業期間，第一顏色資料儲存記憶體3 0 5和第二 顏色資料儲存記憶體3 0 7各輸出了儲存在對應於由距離分 量儲存記憶體3 0 2輸出之各塑造前畫素位置S 8之位址上的 顏色資料。 於書寫作業期間，第一顏色資料儲存記憶體3 0 5和第二 顏色資料儲存記憶體3 0 7各將由另一記憶體輸出的顏色資 料書寫到對應於各塑造後畫素位置S 1的位址上。 選擇器3 0 8的輸出信號S 5指的是實際上輸出當作該塑造 後畫素位置上畫素之顏色資料（塑造後畫素之顏色資料）亦 即由選擇控制信號S 1 2從畫素顏色資料S 1 0和S 1 1中選出 的顏色資料。 接下來，將要依與第7圖所示之影像處理裝置作業相關 的方式說明第8圖中根據本發明第二實施例的影像處理方 法。 根據本實施例，將第6圖之流程中的步驟2 0 4取代爲步 -18- 583602 騾4 0 4，其中讀出塑造後畫素的顏色資料並重寫其顏色資 料。同時，本實施例另外含有用以疊加各距離分量的步驟 4 0 7 ° 首先，該影像處理裝置係藉由於步驟4 0 1和4 0 2中使用 塑造區塊3 0 1而執行塑造作業。再次使用已參照第1圖加 以說明的已知方法以便施行塑造作業。於步驟4 0 2中，係 藉由從各塑造後畫素位置S 1往回追蹤以計算出各塑造前 畫素位置S 2。同時，計算出各距離分量S 3。 接下來於步驟4 0 7中，距離分量疊加器3 0 6會藉由將從 ® 塑造區塊3 0 1讀出的距離分量S 3和從距離分量儲存記憶體 3 0 2讀出的距離分量S 7疊加在一起而計算出各距離分量 S9 ° 接下來於步驟4 0 3中，該影像處理裝置會將各塑造前畫 素位置S 2以及於塑造期間計算出的各距離分量S 9儲存於 距離分量儲存記憶體3 0 2內。 接下來於步驟4 0 4中，該影像處理裝置會利用兩個顏色 φ 資料儲存記憶體3 0 5和3 0 7以讀取並重寫其顏色資料。當 選擇第一顏色資料儲存記憶體3 0 5當作讀取記憶體時，該 第一顏色資料儲存記憶體3 0 5會經由選擇器3 0 8輸出對應 於各塑造前畫素位置S 8之各位址上的顏色資料當作各對 應塑造後畫素位置上的顏色資料。此時，第二顏色資料儲 存記憶體3 0 7會將從該第一顏色資料儲存記憶體3 0 5讀出 的顏色資料儲存於對應到各塑造後畫素位置S 1的位址上 。在下一次讀出其顏色資料時，可藉由選擇第二顏色資料 -19- 583602 儲存記憶體3 0 7當作讀取記憶體，而有效地重寫各影像顏 色資料儲存記憶體內的顏色資料。 同樣地，當選擇第二顏色資料儲存記憶體3 0 7當作讀取 記憶體時，該第二顏色資料儲存記憶體3 0 7會於步驟4 0 4 中經由選擇器3 0 8輸出對應於各塑造前畫素位置S 8之各位 址上的顏色資料當作各對應塑造後畫素位置上的顏色資料 。第一顏色資料儲存記憶體3 0 5會利用對應到各塑造後畫 素位置S 1的位址儲存從該第二顏色資料儲存記憶體3 0 7 ^ 讀出的顏色資料。然後，該影像處理裝置會執行步驟4 0 4 再回到步驟4 0 1並藉由使用塑造區塊3 0 1執行下一次塑造 疊代程序。 於步驟4 0 5中，該影像處理裝置會從距離分量儲存記憶 體讀出各距離分量S 7並計算出各陰影效應値S 4。以各距 離分量S 7爲基礎計算各陰影效應値S 4的作業係藉由陰影 效應値產生電路3 0 3而施行的。 接下來於步驟4 0 6中，該影像處理裝置會以疊加器1 0 4 φ 將於步驟4 0 5中定出的各陰影效應値S 4和步驟4 0 4中定出 的各塑造後畫素的顏色資料S 5疊加在一起並輸出其疊加 結果。如是，該影像處理裝置會於步驟4 0 6中輸出陰影效 應後畫素顏色資料S 6。 以下將藉由魚眼透鏡之塑造作業說明本實施例的效應。 在將距離分量儲存記憶體3 0 2內的各距離分量初始化爲0 之後，可在選擇第一顏色資料儲存記憶體3 0 5當作讀取記 憶體下執行步驟4 01到4 0 6時對組成原始圖像的各畫素施 -20- 583602 行陰影效應，其方式是使各畫素會隨著朝周緣逼近時增加 離開其中心距離而變暗，如同第一實施例的情形一般，結 果使影像看起來像是黏貼在球體表面上。然後，從步驟4 0 4 回到步驟4 0 1，再次在選擇第二顏色資料儲存記億體3 0 7 當作讀取記憶體下並以第一影像當作原始（陰影效應前）圖 像執行步驟4 0 1到4 0 6。結果，對組成原始圖像的各畫素 施行陰影效應的方式是使各畫素會隨著朝周緣逼近時增加 離開其中心距離而變暗。除此之外，（由於係將第一塑造疊 代程序中得到的各距離分量和第二塑造疊代程序中得到的 各距離分量疊加在一起的緣故）所得到影像的繪製方式是 強化了其中心與周緣之間的反差。換句話說，所得到影像 實際上係相對於其原始圖像重複施行了兩次塑造及陰影效 應。 如.是，藉由交替地選擇顏色資料儲存記憶體3 0 5和3 0 7 當作讀取記憶體並數次重複地施行步驟4 01到4 0 6，吾人 能夠容易地達成一種繪圖表現法例如隨著時間將球體表面 上的圖案從中心移向周緣以增加其中心的亮度。 接下來，將要說明根據本發明的第三實施例。第9和1 0 圖係用以顯示一種根據本發明第三實施例之影像處理方法 的示意圖。第9圖係用以顯示一種處理裝置結構的示意圖 而第1 〇圖係用以顯示其影像處理作業的流程圖。參照第9 圖，除了如第7圖所示之影像處理裝置的結構以外，根據 本實施例的影像處理裝置進一步包括：另一塑造區塊，係 用以重複施行不同型式的塑造作業並將其結果顯示於一屏 幕上；以及一選擇器3 0 8，係用以選擇其塑造區塊。 參照第9圖，該影像處理裝置進一步包括：一第一塑造 •2 1- 583602 區塊5 0 1 ; —第二塑造區塊5 1 0 ;選擇器5 0 9，係用以接收 來自該第一塑造區塊501和第二塑造區塊510的輸出並選 擇性地輸出其中之一；一距離分量儲存記憶體5 0 2 ; 一距 離分量疊加器5 0 6 ; —陰影效應値產生電路5 0 3 ; —疊加器 5 04 ; —第一顏色資料儲存記憶體5 0 5 ; —第二顏色資料儲 存記憶體5 0 7 ;以及一選擇器5 0 8，係用以接收來自該第一 顏色資料儲存記憶體5 0 5和第二顏色資料儲存記憶體5 0 7 的輸出並選擇性地輸出其中之一。這當中，第一塑造區塊 5 〇 1、距離分量儲存記憶體5 0 2、陰影效應値產生電路5 0 3 φ 、疊加器5 0 4、第一顏色資料儲存記憶體5 0 5、距離分量疊 加器5 0 6、第二顏色資料儲存記憶體5 0 7和選擇器5 0 8分 別係依類似於塑造區塊3 0 1、距離分量儲存記憶體3 02、陰 影效應値產生電路3 0 3、疊加器3 0 4、第一顏色資料儲存記 憶體3 0 5、距離分量疊加器3 0 6、第二顏色資料儲存記憶體 3 0 7和選擇器3 0 8的結構建造成的。如是，第9圖中的影 像處理裝置除了第7圖中影像處理裝置的結構之外也包括 一第二塑造區塊510及一選擇器509。 ¥ 以該塑造後畫素位置S1爲基礎，並使用與第一塑造區塊 501不相同的塑造型式，該第二塑造區塊510會輸出一塑 造前畫素位置S 1 4以及於塑造期間計算出的距離分量S 1 3 。即使該第二塑造不同於諸如用以塑造魚眼透鏡及圓柱體 透鏡時之類作業的第一塑造作業，也可將距離分量S 1 3定 義成由垂直於屏幕從塑造後畫素位置畫出之直線與屏幕和 塑造表面交叉的兩個點之間的線段長度。 選擇器509會輸出一塑造前畫素位置S15以及取決於選擇 了來自第一塑造作業的輸出（距離分量S3和塑造前畫素位置 -22- 583602 S 2)或來自第二塑造作業的輸出（距離分量S13和塑造前 位置S14)中的那一個而得到的距離分量S16。 距離分量儲存記憶體5 02會儲存各距離分量及各塑造 素位置。該距離分量儲存記憶體5 0 2上的輸入信號之一 的是距離分量S 9而另一輸入信號代表的則是塑造前畫 置S 1 5。來自該距離分量儲存記憶體5 02的輸出信號之 表的是所讀出的距離分量s 7而另一輸出信號代表的則 目買出的塑造前畫素位置S8。 距離分量疊加器506會接收由選擇器509輸出的距離 S 1 6以及從該距離分量儲存記憶體5 02讀出的距離分量 將兩個距離分量疊加在一起，並將其結果當作距離分量 輸出到該距離分量儲存記憶體上。 陰影效應値產生電路5 〇 3係依類似於如第7圖所示之 效應値產生電路3 0 3的方式而操作的。疊加器5 0 4係依 於疊加器3 0 4的方式而操作的。第一顏色資料儲存記億儀 係依類似於第一顏色資料儲存記憶體3 0 5的方式而操作 第二顏色資料儲存記憶體5 0 7係依類似於第二顏色資料 記憶體3 0 7的方式而操作的。選擇器5 0 8係依類似於選 3〇8的方式而操作的。因此’吾人將省略這些元件的說 第1 0圖係用以顯示一種根據本發明第三實施例之影 理方法的流程圖。本實施例與第二實施例的差異爲將 用的塑造區塊係選自複數個塑造區塊6 0 1和6 0 2 (對應 9圖中的塑造區塊501和510)。除了塑造區塊的數目， 用以選擇其塑造型式的步驟6 0 8之外，步驟6 0 7、6 0 3 、6 0 5和6 0 6係對應於第二實施例中的步驟4 0 7、4 0 3 ’ 、4 0 5和4 0 6且係用以執行類似於各對應步驟的作業。 -23- 畫素 後畫 代表 素位 一代 是所 分量 S7， ;S9 陰影 類似 ! 505 的。 儲存 擇器 明。 像處 要使 於第 以及 、604 4 04 583602 首先於步驟6 0 1和6 0 2中，該影像處理裝置係藉由使用複 數個塑造區塊同時執行塑造作業。再次使用參照第1圖加以 說明的已知方法進行塑造作業。於步驟6 0 1中，係藉由從各 塑造後畫素位置S 1往回追蹤而計算出各塑造前畫素位置S 2 。同時，計算出各距離分量S 3。於步驟6 0 2中，係藉由從各 塑造後畫素位置S1往回追蹤而計算出各塑造前畫素位置 S 1 3。同時，計算出各距離分量S 1 4。 接下來於步驟6 0 8中，影像處理裝置會選擇將要使用的 塑造區塊以便進行塑造作業。將由所選擇塑造區塊輸出的 各距離分量和各塑造前畫素位置送到步驟6 0 7中當作用來 施行表現法的各距離分量S 1 6和各塑造前畫素位置S 1 5。 於步驟6 0 7中，係藉由距離分量疊加器5 0 6將各距離分量 S 1 6疊加到由距離分量儲存記憶體5 02輸出的距離分量S 7 上以產生各距離分量S 9。 接下來於步驟6 0 3中，影像處理裝置會將各距離分量S 9 和各塑造前畫素位置S 1 5儲存於距離分量儲存記憶體5 0 2 內。 接下來於步驟6 0 4中，影像處理裝置會利用兩個影像顏 色資料儲存記憶體5 0 5和5 0 7以讀取並重寫其顏色資料。 當選擇第一顏色資料儲存記憶體5 0 5當作讀取記憶體時， 該第一顏色資料儲存記憶體5 0 5會經由選擇器5 0 8輸出對 應到各塑造前畫素位置S 8之位址上的顏色資料當作各對 應塑造後畫素位置上的顏色資料。此時，該第二顏色資料 儲存記憶體5 0 7會將從該第一顏色資料儲存記憶體5 0 5讀 出的顏色資料儲存於對應到各塑造後畫素位置S 1的位址 上。 -24- 583602 同樣地，當選擇第二顏色資料儲存記憶體5 0 7當作讀取 記憶體時，該第二顏色資料儲存記憶體5 0 7會於步驟6 0 4 中經由選擇器5 0 8輸出對應到各塑造前畫素位置S 8之位址 上的顏色資料當作各對應塑造後畫素位置上的顏色資料。 此時，該第一顏色資料儲存記憶體5 0 5會將從該第二顏色 資料儲存記憶體5 0 7讀出的顏色資料儲存於對應到各塑造 後畫素位置S 1的位址上。 於步驟6 0 5中，影像處理裝置會從距離分量儲存記憶體 讀出各距離分量S 7並計算出各陰影效應値S 4。各陰影效 應値S 4以各距離分量S 7爲基礎的計算係藉由陰影效應値 產生電路5 0 3而施行的。 接下來於步驟6 0 6中，影像處理裝置會利用疊加器5 0 4 將步驟6 0 5中定出的各陰影效應値S 4和步驟6 0 4中定出的 各塑造後畫素顏色資料S 5疊加在一起並輸出其疊加結果 。因此，影像處理裝置會於步驟6 0 6中輸出已施行陰影效 應的畫素顏色資料S 6並回到步驟6 0 1和6 0 2上。 藉由製備複數個用於不同塑造型式的塑造區塊，本實施 例使吾人能夠產生一種具有陰影效應的影像，此影像內含 有來自原始圖像之不同形狀構成的重疊或已對齊物體。 接下來，將要說明根據本發明的第四實施例。第1 1和 1 2圖係用以顯示一種根據本發明第四實施例之影像處理 方法的示意圖。第1 1圖係用以顯示一種處理裝置結構的示 意圖而第1 2圖係用以顯示其影像處理作業的流程圖。第四 實施例與第一實施例的差異是各陰影效應後顏色資料係藉 由將當作各陰影效應値的距離分量疊加到未產生特定陰影 效應値的顏色資料而製備的。參照第1 1圖，係將從距離分 -25- 583602 量儲存記憶體7 〇 2讀出的距離分量S 7當作陰影效應値直接 輸入到疊加器7 0 4內。疊加器7 0 4係藉由將距離分量S 7 疊加到由顏色資料儲存記憶體7 0 5輸出的顏色資料S 5上而 產生後陰影顏色資料。巧合地，第1 1圖中的塑造區塊7 0 1 、距離分量儲存記憶體7 0 2、疊加器7 04、顏色資料儲存記 憶體7 0 5和繪圖區塊7 1 0分別係對應於第5圖中的塑造區 塊1 〇 1、距離分量儲存記憶體1 〇 2、疊加器1 0 4、顏色資料 儲存記憶體1 〇 5和繪圖區塊1 1 0。這些元件係依和第5圖 中各對應元件相同的方式操作，且因此將省略其說明。 第1 2圖係用以顯示一種根據本發明第四實施例之影像 處理方法的流程圖。本實施例與第6圖所示之第一實施例 的差異是已刪除第6圖中的步驟2 0 5，並將其中的步驟2 0 6 取代爲用以將各距離分量疊加到顏色資料上的步驟2 0 6 A 。其他的步驟則都是和第6圖中的其他步驟相同的，且因 此將省略其說明。 由於不需要以公式進行計算，故本實施例可排除陰影效 應値產生電路，且因此允許吾人減小其尺寸。 巧合地，雖然已將第四實施例當作第一實施例的應用作 了說明，然而也可將這種技術性觀念應用在第二和第三實 施例上。當應用在第二實施例上時，係移除如第7圖所示 的陰影效應値產生電路3 0 3並將信號S 7輸入到疊加器3 0 4 內以取代信號S 4。同時，刪除第8圖中的步驟4 0 5、並於 步驟4 0 6中對各距離分量以取代各陰影效應値進行疊加。 當應用在第三實施例上時，係移除如第9圖所示的陰影效 應値產生電路5 0 3、並將信號S 7輸入到疊加器5 0 4內以取 代信號S 4。同時，刪除第1 0圖中的步驟6 0 5、並於步驟 -26- 583602 6 0 6中對各距離分量以取代各陰影效應値進行疊加。 接下來，將要說明根據本發明的第五實施例。第1 3和 1 4圖係用以顯示一種根據本發明第五實施例之影像處理 方法的示意圖。第1 3圖係用以顯示一種處理裝置結構的示 意圖而第1 4圖係用以顯示其影像處理作業的流程圖。第五 實施例與第一實施例的差異是將各陰影效應値儲存於表格 內、並以各對應距離分量爲基礎取出各陰影效應値。參照 第1 3圖，除了如第5圖所示的陰影效應値產生電路1 0 3 之外，根據本發明第五實施例的影像處理裝置進一步包括 一其上各位址係對應到各距離分量S 7的陰影效應値記憶 體8 0 3，且此陰影效應値記憶體8 0 3係用以儲存用於畫素 顏色資料的陰影效應値S 4。換句話說，用於畫素顏色資料 的預存表列式陰影效應値當中，陰影效應値記憶體8 0 3會 輸出對應於所輸入之各距離分量S 7的陰影效應値S 4。巧 合地，第1 3圖中的塑造區塊8 0 1、距離分量儲存記憶體8 0 2 、疊加器8 0 4、顏色資料儲存記憶體8 0 5和繪圖區塊8 1 0 分別係對應於第5圖中的塑造區塊1 0 1、距離分量儲存記 憶體1 〇 2、疊加器1 0 4、顏色資料儲存記憶體1 0 5和繪圖區 塊1 1 0。這些元件係依和第5圖中的對應元件相同的方式 操作，且因此將省略其說明。 第1 4圖係用以顯示一種根據本發明第五實施例之影像 處理方法的流程圖。本實施例與如第6圖所示之第一實施 例的差異是，已將第6圖中利用陰影效應値產生電路1 0 3 從所輸入的各距離分量S 7計算出各陰影效應値S 4的步驟 2 0 5，取代爲利用對應於各距離分量S 7的位址讀出依表列 形式儲存於陰影效應値記憶體8 0 3內之各陰影效應値S 4 -27- 583602 的步驟2 0 5 A。其他的步驟則都是和第6圖中的其他步驟相 同的，且因此將省略其說明。 巧合地，雖然已將第五實施例當作第一實施例的應用作 了說明，然而也可將這種技術性觀念應用在第二和第三實 施例上。當應用在第二實施例上時，係將如第7圖所示的 陰影效應値產生電路3 0 3取代爲一陰影效應値記憶體，並 利用對應於各距離分量S 7的位址從其中讀取各陰影效應 値。同時，改變第8圖中的步驟4 0 6以致可從用以儲存各 陰影效應値的陰影效應値記憶體8 0 3上讀出各陰影效應値 φ 。當應用在第三實施例上時，係將如第9圖所示的陰影效 應値產生電路5 0 3取代爲一陰影效應値記憶體，並利用對 應於各距離分量S 7的位址從其中讀取各陰影效應値。同時 ，改變第1 〇圖中的步驟6 0 6以致可從用以儲存各陰影效應 値的陰影效應値記憶體8 0 3上讀出各陰影效應値。 如上所述，根據本發明係於進行表現期間重新使用於塑 造作業期間所計算出之屏幕與塑造間的各距離分量。同時 ，只於施行陰影效應期間藉由將從各距離分量得到的數値 φ 和所讀取的亮度値疊加在一起而計算其亮度。必然地，可 在不需要涉及高速倍增的餘弦計算下產生類似於光線追蹤 法的陰影效應。這簡化處理裝置的結構並減少其處理時間。 圖式簡單說明 現在吾人將藉由實例並參照各附圖以說明本發明的實施 例。 第1圖係用以顯示一種塑造方法的示意圖。 第2圖係用以顯示各塑造程序的流程圖。 第3圖係用以顯示一種陰影效應的示意圖。 -28- 583602 第4圖係用以顯示如何找出其餘弦値的示意圖。 第5圖係用以顯示一種影像處理裝置之結構實例的示意 圖，以之施行根據本發明第一實施例的影像處理方法。 第6圖係用以顯示一種根據本發明第一實施例之影像處 理方法的流程圖。 第7圖係用以顯示一種影像處理裝置之結構實例的示意 圖，以之施行根據本發明第二實施例的影像處理方法。 第8圖係用以顯示一種根據本發明第二實施例之影像處 理方法的流程圖。 第9圖係用以顯示一種影像處理裝置之結構實例的示意 圖，以之施行根據本發明第三實施例的影像處理方法。 第1 〇圖係用以顯示一種根據本發明第三實施例之影像 處理方法的流程圖。 第1 1圖係用以顯示一種影像處理裝置之結構實例的示 意圖，以之施行根據本發明第四實施例的影像處理方法。 第1 2圖係用以顯示一種根據本發明第四實施例之影像 處理方法的流程圖。 第1 3圖係用以顯示一種影像處理裝置之結構實例的示 意圖，以之施行根據本發明第五實施例的影像處理方法。 第1 4圖係用以顯示一種根據本發明第五實施例之影像 處理方法的流程圖。 第1 5圖係用以顯示一種根據本發明之陰影效應的示意 圖。 主要部分之代表符號說明 10 1 塑造區塊 102 距離分量儲存記憶體 -29- 陰影效應値產生電路 疊加器 顏色資料儲存記憶體 繪圖區塊 塑造區塊 距離分量儲存記憶體 陰影效應値產生電路 疊加器 第一顏色資料儲存記憶體 距離分量疊加器 第二顏色資料儲存記憶體 選擇器 第一塑造區塊 距離分量儲存記憶體 陰影效應値產生電路 疊加器 第一顏色資料儲存記憶體 距離分量疊加器 第二顏色資料儲存記憶體 選擇器 選擇器 第二塑造區塊 塑造區塊 距離分量儲存記憶體 疊加器 顏色資料儲存記億體 繪圖區塊 -30-