JPH011083A - 物体画像合成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、物体を表示するための画像を合成する物体画
像合成装置に関する。

〔従来の技術〕

物体を表示するためのディジタル画像を合成する方法と
して、光線探索法と呼ばれる方法がある。この方法では
、光源から視点に至る光線の経路を逆向きに辿って、光
線と物体との交差判定処理を行ない、その結果に基づい
て画像を構成する各画素の輝度を計算する。この光線探
索法の一例は、情報処理学会論文誌、第２５巻、第６号
、出口弘、西村仁志、吉村浩、河田亨、白用功、大村皓
−著、論文「コンピュータグラフィックスシステム　Ｌ
ＩＮＫＳ−１における画像生成の高速化手法」に記載さ
れている。

このような光線探索法による画像生成を高速に行なうた
めに、物体の定義されている空間を複数の領域に分割し
て、各領域をそれぞれ１台のコンピュータに割り当てて
、各コンピュータが割り当てられた領域を通過する光線
の処理を行なう方法が提案されている。この方法の詳細
は、コンピュータ　グラフィックス（Ｃｏｍｐｌｔｅｒ
　Ｇｒａｐｈｉｃｓ）、第１８巻、第３号、マーク・デ
イツペ（Ｍａｒｋ　Ｄｉｐｐｃ）、ジョン・スウエンセ
ン（Ｊｏｈｎ　Ｓｗｅｎｓｅｎ）著、論文「アン　アダ
プティブ　サブデイヴイジョン　クアルゴリズム　アン
ド　パラレル　アーキテクチャ　フォア　リアリスチッ
ク　イメージ　シンセシス（Ａｎ　Ａｄａｐｔｉｖｅ　
５ｕｂｄｉｖｉｓｉｏｎ　ＡＩｇｏｒｉｔｈｇ＊　ａｎ
ｄＰａｒａｌｌｅｌ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　ｆｏ
ｒ　Ｒｅａｌｉｓｔｉｃ　１ｍａｇＩ！５ｙｎｔｈｅｓ
ｉｓ）」に記載されている。上述の方法においては、空
間はまず直方体形状の複数個の領域に分割され、各領域
がそれぞれ１台のコンピュータの割り当てられる。次に
各コンピュータには、割り当てられた直方体形状の領域
に含まれる物体のデータが記憶される。そして、各コン
ピュータでは、領域を通過する光線と物体との交差判定
処理が行なわれる。この交差判定処理により、物体と光
線が交差した場合には、物体表面における反射、透過処
理が行なわれる。その領域内で物体と交差しない光線の
情報は、隣接する領域に割り当てられたコンピュータで
転送される。このような処理を行なう場合、各コンピュ
ータの処理量にかなりなばらつきが生じてしまう可能性
がある。すなわち、多くの物体を含む領域を割り当てら
れたコンピュータの処理量は非常に多く、物体を全く含
まない領域を割り当てられたコンピュータでは、はとん
ど処理が行なわれないといった場合がある。

このようなコンピュータ間の負荷のばらつきを減少させ
るために、直方体に分割された領域の頂点を任意に移動
して、領域の体積や形状を変化させる方法が提案されて
いる。すなわち、頂点を移動することにより体積が減少
した領域に割り当られたコンピュータの処理量は減少す
る。そして、その頂点の移動により体積が増加した領域
に割り当てられたコンピュータにその分の処理が分担さ
れるのである。こうして、各コンピュータ間の負荷の再
配分が行なわれる。

〔発明が解決しようとする問題点〕 このような従来の負荷の再配分方法では、領域の頂点を
移動して負荷の再配分を行なうために、領域の形状が様
々に変化してしまう。すなわち、頂点の移動による変形
なので、領域の形状は六面体に保たれるが、領域の各境
界面の向きや形状は任意となる。このため、次のような
問題点が生じる。

第一に分割された領域から隣接する領域へ光線の情報を
伝達する場合、領域の境界面と光線との交差判定により
、転送すべき領域を決定する。しかし、領域の各境界面
の向きや形状が任意なので、この交差判定処理の処理量
が非常に多くなってしまう。このため、全体の処理時間
も遅くなってしまうという問題点がある。

第二に、領域の形状が変化された場合、領域に含まれる
物体の情報も変化させなければならない。すなわち、体
積が減少した領域の場合、変化以前にその領域に含まれ
ていた物体のうちで、変１ヒ以後にはその領域に含まれ
ないものが存在する可能性がある。また、体積が増加し
た領域の場合は、新たな物体がその領域に含まれる可能
性がある。このような物体情報の変更を行なう場合も、
領域の形状が様々なので、その領域に含まれる物体を判
定する処理に要する処理量や処理時間が非常に多くなっ
てしまうという問題点がある。

このように、領域の頂点を移動して負荷の再分配を行な
うという従来の方法では、再分配に要する処理が非常に
多く、再分配による効果が十分に得られないという問題
点がある。

本発明の目的は、負荷の再分配のための領域形状の変更
処理を単純にすることで、領域形状の変更に伴う処理を
軽減することができ、再分配の効果を十分に上げること
のできる物体画像合成装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の物体画像合成装置は、視点から各画素を通る複
数の光線の情報を発生ずる初期光線発生部と、物体の情
報を設定する物体情報設定部と、上記物体の定義される
空間を分割することにより生成される複数の領域のうち
１領域を担当してこの領域を通過する光線と上記担当領
域に含まれる物体との交差判定処理を行なうことにより
上記画素の輝度を計算する複数の輝度計算部と、この輝
度計算部で計算された輝度を画像として記憶する画像記
憶部とで構成されるとともに、上記輝度計算部に、上記
物体定義空間を座標軸に垂直な平面で分割して生成され
る複数の領域のうち上記輝度計算部の担当領域の範囲を
記憶する領域情報記憶手段と、初期値として与えられる
上記担当領域の範囲を上記輝度計算部の初期領域の範囲
として記憶する初期記憶手段と、上記輝度計算部の負荷
を決定する負荷決定手段と、各座標軸に平行な方向にお
いて上記担当領域と隣接する領域を担当する隣接輝度計
算部と上記輝度計算部との相互通信をそれぞれ行なう相
互通信手段と、上記相互通信手段を介して得られる上記
隣接輝度計算部の負荷が最大となる隣接輝度計算部の担
当領域の方向を上記輝度計算部の担当領域の拡大方向と
して決定し上記負荷が最小となる隣接輝度計算部の担当
領域の方向を上記輝度計算部の担当領域の縮小方向とし
て決定する方向決定手段と、上記負荷が最大となる隣接
輝度計算部の負荷と上記輝度計算部の負荷とを比較して
上記方向決定手段で決定された拡大方向において上記輝
度計算部の担当領域を拡大するかどうかを決定する拡大
決定手段と、上記負荷が最小となる隣接輝度計算部の負
荷と上記上記輝度計算部の負荷とを比較しさらに上記初
期領域記憶手段に記憶された上記初期領域の範囲と上記
領域情報手段に記憶された上記担当領域の範囲とを比較
してこれら比較結果に基づき上記方向決定手段で決定さ
れた縮小方向において上記担当領域を縮小するかどうか
決定する縮小決定手段と、上記拡大決定手段と上記縮小
決定手段との決定に基づき上記方向決定手段で決定され
た拡大方向において上記担当領域を拡大し上記方向決定
手段で決定された縮小方向において上記担当領域を縮小
すべく上記領域情報記憶手段に記憶された上記担当領域
の範囲を変更する領域変更手段とが備えられている。

〔作用〕

本発明における負荷の再分配方法について述べる。各輝
度計算部には、物体定義空間を座標軸に垂直な平面で分
割して生成される、複数の領域のうち１領域が、その輝
度計算部の担当領域とじて割り当てらる。この担当領域
の範囲は、輝度計算部に備えられた領域情報記憶手段に
記憶される。

また、初期値として与えられる担当領域の範囲が各輝度
計算部の初期領域の範囲として初期領域記憶手段に記憶
される。

ここで、この輝度計算部の担当領域と隣接する領域のう
ちで、各座標軸（ｘ、ｙ、ｚ軸）に平行な方向の領域を
担当する６つの輝度計算部を隣接輝度計算部と呼ぶ。各
輝度計算部の負荷は負荷決定手段によって決定されて、
相互通信手段を介して６つの隣接輝度計算部に転送され
る。

そして方向決定手段では、相互通信手段を介して得られ
る６つの隣接輝度計算部の負荷のうちで最大の負荷を選
択しこの最大負荷となる隣接輝度計算部の接続方法を、
担当領域の拡大方向として決定する。同時に、６つの隣
接輝度計算部の負荷のうちで、最小の負荷を選択し、こ
の最小負荷となる隣接輝度計算部の接続方法を、担当領
域の縮小方向として決定する。そして方向決定手段は、
その最大負荷を拡大決定手段に出力し、最小負荷３縮小
決定手段に出力し、さらに拡大方向と縮小方向とを領域
変更手段に出力する。

次に拡大決定手段は、負荷決定手段によって決定された
この輝度計算部の負荷と、方向決定手段から出力された
隣接輝度計算部の最大負荷との比較を行なう。もしこの
輝度計算部の負荷が隣接輝度計算部の最大負荷よりも小
さくて、両者の差の絶対値が与えらな閾値よりも大きい
場合には、負荷が最大となる隣接輝度計算部の担当領域
の方向において、この輝度計算部の担当領域を拡大する
と決定する。また、もし負荷の比較結果の条件が成り立
たない場合には、この輝度計算部の担当領域を拡大しな
いと決定する。

同時に縮小決定手段は、負荷決定手段によって決定され
たこの輝度計算部の負荷と、方向決定手段から出力され
た隣接輝度計算部の最小負荷との比較を行なう。また縮
小決定手段は、初期領域記憶手段に記憶された初期領域
の範囲と、領域情報記憶手段に記憶された担当領域の範
囲との比較を行う。

もしこの輝度計算部の負荷が隣接輝度計算部の最小負荷
よりも大きくて、両者の差の絶対値が与えられた閾値よ
りも大きい場合には、負荷が最小となる隣接輝度計算部
の担当領域の方向において、この輝度計算部の担当領域
を縮小すると決定する。ただし、担当領域と初期領域と
の比較結果に基づき、担当領域を縮小すると初期領域よ
りも担当領域が小さくなってしまう場合には、縮小しな
いと決定する。また、もし負荷の比較結果の条件が成り
立たない場合にも、この輝度計算部の担当領域を縮小し
ないと決定する。

最後に領域変更手段は、拡大決定手段と縮小決定手段と
の決定に従い領域情報記憶手段に記憶された担当領域の
範囲を変更して、担当領域の拡大および縮小を実行する
。このように、負荷の比較結果に基づいて担当領域を拡
大または縮小することにより、輝度計算部とその隣接輝
度計算部との間で、負荷の再分配が実行される。

〔実施例〕

第１図（ａ）、（ｂ）は、本発明の一実施例としての物
体画像合成装置を示す構成図であり、第１図（ａ）は、
物体画像合成装置の全体を示す全体構成図、第１図（ｂ
）は、その輝度計算部の詳細な構成を示す構成図である
。第１図（ａ＞に示すように、予め設定された視点から
合成される画像の各画素を通る複数の光線の情報を発生
する初期光線発生部１が設けられている。また、表示さ
れる物体の情報を設定するための、物体情報設定部２が
設けられている。さらに、物体の定義される空間を分割
することにより生成される複数の領域のうちの１領域を
担当して、この領域を通過する光線の担当領域に含まれ
る物体との交差判定処理を行なうことにより、各画素の
輝度を計算する複数の輝度計算部３が設けられている。

この輝度計算部３で計算された輝度を、画像として記憶
する画像記憶部４が設けられている。この画像記憶部４
は、画像の合成を行なう前に、総ての輝度を０に設定す
る。そして、これらの初期光線発生部１と物体情報設定
部２と複数の輝度計算部３と画像記憶部４との間で情報
を伝達するための接続線５が設けられている。この接続
線５を介して例えばキーボードから情報を入力するため
の、情報人力６が設けられている。第１図（ｂ）に示す
ように、輝度計算部３には、６方向に隣接する領域を担
当する輝度計算部３と、相互に通信を行なう、相互通信
手段３１が設けられている。また、接続線５を介して通
信を行なう、通信手段３２が設けられている。さらに、
輝度計算部３内での情報の伝達を行なうための、接続線
１０１が設けられている。

第２図は、画素ｐ（ｉ、ｊ）の輝度Ｉの計算方法を示す
説明図である。第２図に示すように、光線探索法におい
ては、光源りから画素ｐ　（ｉ。

ｊ）通って視点Ｅに至る光線の経路を逆向きに辿って、
画素ｐ（ｉ、ｊ）の輝度の計算を行なう。

ここで、画素ｐ（ｉ、ｊ）の輝度■を、視点Ｅから画素
ｐ　（ｉ、ｊ）を通って逆向きに発生される光線Ｒの輝
度と呼ぶことにする。この光線Ｒの輝度■とは、画素ｐ
（ｉ、ｊ）を通って視点Ｅに入射する光の強度Ｉである
。光線Ｒの輝度Ｉは、次式で計算される。

川＝ｒｅｆ−Ｉ　’＋ｄｉｆ　・（ＬＬ　）　・Ｉ　ｔ
。

ｒｅｆ：物体Ｏの反射係数 ｄｉｆ：物体０の拡散係数 Ｉ’　　　：Ｒ’力方向らの入射光強度■Ｌ　：光源り
からの入射光強度 マ　　：物体Ｏの表面の単位法線ベクトルπ°　　：Ｒ
方向の正反射方向ベクトルＲＬ　：光源りの方向ベクト
ル これらの２つの入射光強度Ｉ’、ＴＬを求めるとなる２
つの光線Ｒ′、ＲＬを発生させる。また、輝度Ｉを求め
るためのＩ’、ＩＬの係数を、光線Ｒ’　、ＲＬの減衰
率Ｇ’　、ＯＬとして設定する。ずなわち、光線Ｒが物
体０に衝突することにより減衰されて、光線Ｒ’　、Ｒ
Ｌが発生されるのである。これらの減衰率Ｇ’　、ＧＬ
は、Ｇ’　　＝Ｇ−ｒｅｆ Ｇ　：　光線Ｒの減衰率（＝１） となる。これらの減衰率Ｇ’、Ｇ１．を用いることによ
り、光線Ｒの輝度■すなわち画素ｐ（ｉ。

ｊ）の輝度Ｉは、次のように求められる。

Ｉ＝Ｇ“　・Ｉ’＋ＧＬ・ＩＬ このように、新たな光線Ｒ’　、ＲＬが生成されると、
光線Ｒの情報は必要無くなる。さらに第２図に示すよう
に、光線Ｒ′が物体Ｏ′と交差した場合は、同様に光線
Ｒ”、ＲＬ’とが発生される。これらの減衰率Ｇ”、Ｇ
Ｌ’は、やはり同様に次式で計算される。

ｒｅｆ’　　：　　物体０°の反射係数ｄｉｆ’　　：
　　物体Ｏ゛の拡散係数Ｎ′　　　：　物体Ｏ°の表面
の単位 法線ベクトル ＲＬ　　：　光源りの方向ベクトル このように、減衰率Ｇ”、ＧＬ’には、減衰率Ｇ°が積
算される。ただし、光線ＲＬの処理は、光線Ｒ，Ｒ’　
とは異なる。光線ＲＬが物体と交差した場合には、交点
ＣＰはその物体の影となり、光源りの照射光を受けるこ
とができない。従って、光線ＲＬの輝度ＩＬは０となる
。もし、光線ＲＬがどの物体とも交差しない場合には、
光線ＲＬの輝度ＩＬは光源りの輝度となる。このように
、物体へ向かう光線Ｒ，Ｒ’と光源りへ向かう光線ＲＬ
とは扱いが異なるので、光線の種類を区別する必要があ
る。そこで、光線Ｒに光線の種類を区別するための種類
Ｃを設定する。この種類Ｃは、光線Ｒが物体に向かう場
合には０、光源に向かう場合には１という値が与えられ
る。第２図に示すように、物体へ向かう光線は、物体に
衝突する毎に新たな物体へ向かう光線を発生する。この
ため、１画素ｐの輝度■を計算するために、多くの光線
の処理を行なわなければならない場合が生じる。しかし
、物体と衝突する毎に光線は減衰を受けるので、衝突回
数が多くなると、その光線が輝度■に与える影響はほと
んど無視できるようになる。そこで、光線Ｒの衝突回数
を制限するために、光線Ｒに回数Ｔを設定する。この回
数Ｔは、光線Ｒの可能な衝突回数を示すものである。回
数Ｔを持つ光線Ｒが物体に衝突して、物体に向かう光線
Ｒ′が発生される場合、光線Ｒ′の回数Ｔ′は（Ｔ−１
’）に設定される。もし、回数Ｔが０の光線Ｒが物体と
衝突した場合には、物体に向かう光線Ｒ゛は発生されず
に、光源りへ向がう光線ＲＬのみが発生される。なお、
第２図では光源りが１個しか存在しないが、複数個の光
源Ｌ１（ｉ＝１．２．・・・）が存在する場合は、すべ
ての光源Ｌ１へ向かう光線を発生しなければならない。

ところで、光源へ向かう光線ＲＬの場合には、前述の通
り物体と交差しても新たな光線の発生を行わないので、
光源ＲＬの情報としての回数Ｔは意味を持たない。そこ
で、複数個の光源Ｌ＋が存在する場合には、光線ＲＬの
回数Ｔとして、その光源の番号ｉを設定する。このよう
に光線ＲＬの回数Ｔを設定することにより、複数個の光
源り、が存在する場合でも、各光線ＲＬが向かう光源Ｌ
ｌの番号のｉが分かるので、正しく処理を行うことがで
きる。また、ここでは簡単のため物体の表面における反
射のみを考えた。もし物体の透過も考慮する場合には、
物体と光線Ｒとの交点において、透過方向への光線を発
生すればよい。

ただし、この光線の種類は、物体に向かう光線であり、
上述の光線Ｒ°と同様に処理すれば、正しく物体の透過
を表現できる。

第３図は、光線Ｒを発生した際に設定すべき光線Ｒの情
報を示す説明図である。第３図に示すように光線Ｒを発
生した際には、光線Ｒの情報として、光線Ｒを示す半直
線の始点位置座標（Ｓ、。

Ｓｙ、Ｓ２）と方向（ｄＸ、　　ｙ、ｄ２）とが設定さ
れる。また、光線Ｒの輝度が影響を与える画素ｐ（ｉ、
ｊ）の位置（ｉ、ｊ）も、光線Ｒの情報として設定され
る。さらに、光線Ｒの持つ減衰率Ｇと光線Ｒの回数Ｔと
光線Ｒの種類Ｃも光線Ｒの情報として設定される。

第４図は、初期光線発生部１の動作を説明するための、
説明図である。第４図に示すように、初期光線発生部１
において、視点Ｅを始点として、画像Ｐを構成する各画
素ｐ（ｉ、ｊ）を通る半直線の延長上に、光線Ｒを発生
する。そのために、第１図（ａ＞の初期光線発生部１に
は、情報入力部６により、視点Ｅの位置座標（Ｅ、、Ｅ
ｙ。

Ｅ、）が入力される。また、合成される画像Ｐを定義す
る情報として、画ｆｌａ　Ｐの平面の範囲を示すパラメ
ータが、情報入力部６から入力される。初期光線発生部
１では、これらのパラメータに基づいて、光線Ｒの情報
の発生を行なう。この光線Ｒを示す半直線を求める方法
の一例は、ティー、ホイッテッド（Ｔ、Ｗｈｉｔｔｅｄ
　）著、コミュニケーション　オブ　ニーシーエム（Ｃ
ｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｏｒＡＣＭ　）　、第２３
巻、第６号、３４３頁から３４９頁、論文「アン　イン
ブルーブト　イルミネーション　モデル　フォオ　シェ
ープイツト　デイスプレィ　（入ｎ　Ｉｍｐｒｏｖｅｄ
　Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ　Ｍｏｄｅｌ　ｆｏｒＳｈ
ａｄｅｄ　Ｄｉｓｐｌａｙ）　Ｊに記載されている。次
に、この半直線と物体定義空間との交点のうちで、最も
視点に近い交点の位置座標（ＳＸ、Ｓｙ、Ｓ２＞を求め
る。この位置座標（Ｓ、、Ｓ、、Ｓ、＞が、光線Ｒの始
点位置座標（ＳＸ、Ｓｙ、Ｓ２）となる。すなわち、光
線Ｒが最初に物体定義空間に入射する位置が光線Ｒの始
点となる。また、視点Ｅから画素ｐに向かう方向が、光
線Ｒの方向（（ｉＸ　、ｄｙ、ｄｚ　）となる。さらに
、画素ｐ（ｉ、ｊ）の位置（ｔ、ｊ）が、光線Ｒの画素
位置（ｉ、ｊ）として設定される。初期光線発生部１で
は、発生される光線Ｒの減衰率Ｇは１、すなわちまった
く減衰を受けていない状態に設定される。また、回数Ｔ
としては、情報入力部６がら初期光線発生部１に予め設
定された定数値が与えられる。さらに種類Ｃとしては、
物体に向かう光線を示すＯの値が与えられる。初期光線
発生部１では、このようは情報を持つ光線Ｒが、画像Ｐ
のすべての画素ｐ（ｉ、ｊ）に対応して発生されて、輝
度計算部３へ転送される。

第５図は、物体情報設定部２に設定される物体の情報を
示す説明図である。説明を簡単にするために、表示され
る物体を球に限定して説明を行なうが、多面体や自由面
などの物体を表示する、場合も、はぼ同様に行なうこと
ができる。第５図に示すように、情報入力部６から物体
の情報が入力されて、物体情報設定部２に設定される。

設定される物体ｉの情報は、物体ｉを区別するための物
体番号ｎｌ＋物体として球の中心座標（Ｘ、。

ｙｌ　＋　Ｚ　ｌ　）　＋半径ｒ＋、７０体の材質を示
す拡散１系数ｄｉｆ、、反射係数ｒｅｆ＋である。さら
に、物体ｉの外接領域を示す情報として、物体を含む最
小の直方体の範囲が設定される。

第６図は、物体としての球の外接領域を示す説明図であ
る。第６図に示すように、物体ｉの外接領域は、Ｘ方向
の範囲（Ｘし＋　Ｘ　１４）　＋　Ｘ方向の範囲（３’
　Ｉ−＋　ｙＩ’）　＋　Ｚ方向の範囲（ｚ　Ｈ−、ｚ
　＋＋）で示される直方体である。これらの値は次式で
求めろノＬる。

ｘｌ−＝　　　　Ｘｌ　　　　　−ｒ。

Ｘ１＋　　”　　ＸＩ　　　＋　　ｒｌｙ　Ｉ−＝　　
　　ｙ　ｔ　　　　　　　　　１”＋ｙｌ＋　　”　　
ｙｌ　　　＋　　ｒｌＺｉ−＝　　　　Ｚｌ　　　　　
−ｒ　　＋Ｚｌ◆＝　　Ｚｌ　　　＋　　ｒｌ 第７図は、物体情報設定部２に設定される光源の情報を
示す説明図である。説明を簡単にするために、点光源の
みに限定して説明を行なうが、平行光線やスポットライ
トなどの各種照明光を汲う場きも、はぼ同様に行なうこ
とができる。第７図に示すように、情報入力部６から物
体の照明としての光源の情報が入力されて、物体情報設
定部２に設定される。設定される光源の情報は、点光源
ｉの位置座標（Ｘｌ　、’！＋　、Ｚｌ　）＋光源の輝
度ＩＬＩである。この輝度ＩＬ＋は、０から１の実数値
である。この輝度ｒｔ＋の値は、光源の明るさを示すも
のであり、１のとき最も明るく、０のとき真っ晴な光源
となる。こうして設定された物体情報と光源情報とは、
物体情報設定部２から接続線５を介して輝度計算部３に
伝達される。

第８図は、複数の輝度計算部３を３次元配列状に結合す
る方法を示す説明図である。第８図に示すように、輝度
計算部３は、輝度計算部３内に設けられた相互通信手段
３１を介して３次元配列状に結合されている。すなわち
、各輝度計算部３はそれぞれｘ、ｙ、ｚ方向の両側の輝
度計算部３と接続されており、それらの輝度計算部３と
相互に情報を伝達することができる。ここで、ｘ、ｙ。

２方向のａ、ｂ、ｃ番めの輝度計算部３を（ａ。

ｂ、ｃ）輝度計算部３と呼ぶことにすると、（ａ。

ｂ　、　ｃ　）輝度計算部３は、（ａ−１，ｂ、ｃ）。

（ａ＋１．　　　ｂ、　　　ｃ）、　　　　（ａ、　　
　ｂ−１，ｃ）、　　　　（ａ。

ｂ＋１．ｃ）、（ａ、ｂ、ｃ−１＞、（ａ、ｂ。

Ｃ＋１）輝度計算部３と接続されている。また、輝度計
算部３は図中のｘ、ｙ、ｚ方向にそれぞれＡ、Ｂ、Ｃ個
ずつ並んでおり、全部の輝度計算部３の個数りは、 Ｄ＝Ａ−Ｂ−Ｃ となる。

第９図は、物体を定義する空間を、各輝度計算部３に割
り当てられる担当領域Ｓに分割する方法を示す説明図で
ある。第９図に示すように、Ｘ。

ｙ、ｚ座標軸のうち１軸にそれぞれ垂直な平面により、
物本定義空間を複数の直方体形状の領域に分割する。こ
の場合に、Ｘ方向の領域数がＡ藺、Ｘ方向の領域数がＢ
個、Ｚ方向の領域数がＣ個となるように、分割を行なう
。そして、（ａ、ｂ。

Ｃ）輝度計算部３に、Ｘ方向の８番め、Ｘ方向の５番め
、Ｚ方向の０番めの領域を割り当てる。これにより、分
割されたすべての領域をそれぞれ１個の輝度計算部３に
割り当てることができる。また、このような割り当てを
行なうことにより、相互通信手段３１を介して接続され
た輝度計算部３は、それぞれ隣接する領域を担当するこ
とになる。

第１０図、第１１図は、輝度計算部３の担当領域Ｓを示
す領域情報の内容を示す説明図である。

第１０図に示すように、輝度計算部３に設けられた領域
情報記憶手段３３には、その輝度計算部３の担当領域Ｓ
を示す領域情報が記憶される。この領域情報としては、
ｘ、ｙ、ｚ方向の何番めがを示す（ａ、ｂ、ｃ）の値と
、第１１図に示すような担当領域Ｓのｘ、ｙ、ｚ方向の
範囲（Ｘ−１ｘ＋）、（ｙ−、ｙ−）、（ｚ−、ｚや゛
）とが記憶される。また、これらの領域情報の初期値が
、各輝度計算部３の初期領域Ｓｏの範囲として初期記憶
手段４０に記憶される。さらに、３次元配列の外周に存
在する輝度計算部３においては、相互手段３１により輝
度計算部３が接続されていない場合がある。そこで、相
互通信手段３１により接続されている各方向に、実際に
輝度計算部３が接続されているか、接続されていないか
が、有無の情報として領域情報記憶手段３３に記憶され
る。

これらの領域情報は、情報入力手段６から入力されて、
各輝度計算部３に伝達される。

第１２図は、初期光線発生部１から輝度計算部３への光
線Ｒの情報の転送処理を示す説明図である。第１２図に
示すように、初期光線発生部１で発生されたすべての光
線Ｒの情報は、接続線５を介してすべての輝度計算部３
へ一斉に転送される。そして、各輝度計算部３に設けら
れた光線情報判定手段３７には、初期光線発生部１から
転送された光線Ｒの情報が通信手段３２を介して入力さ
れる。同時に、領域情報記憶部３３に記憶された担当領
域Ｓの情報が、この光線情報判定手段３７によって読み
出される。入力された光線Ｒの始点位置座標（ＳＸ、Ｓ
ｙ、Ｓ、）は、光線Ｒが最初に物体定義空間に入射する
位置に設定されている。このため、もしこの始点位置座
標（Ｓ、。

Ｓｙ、Ｓ、）が担当領域Ｓに含まれていれば、光線Ｒは
担当領域Ｓを最初に通過することになる。

そこで、光線情報判定手段３７では、光線Ｒの始点位置
座標（Ｓ、、Ｓｙ、Ｓ、）と担当領域Ｓの範囲（ｘ−、
ｘや＞、＜ｙ−、ｙや）、（Ｚ−。

ｚ＋）とが、比較される。

Ｘ−≦　Ｓ、　　（Ｘ＋ ｙ−≦　Ｓｙ　＜　ｙ。

２−　　　≦　　Ｓ　ｚ　　　　＜　　　ｚ　＋という
３条件式のすべてが満たされる場合、始点位置座標（Ｓ
、、Ｓｙ、Ｓ、＞は担当領域Ｓに含まれており、光線Ｒ
は担当領域Ｓを最初に通過することになる。この場合、
光線情報判定手段３７から光線Ｒの情報が光線情報記憶
手段３４に転送されて、記憶される。また、これらの条
件式のうちどれかが成り立ない場合、光線Ｒは他の担当
領域Ｓ°に最初に入射していることになる。従って、光
線Ｒの情報はこの輝度計算部３には記憶されない。以上
の処理により、初期光線発生部１で発生された光線Ｒの
情報は、最初に入射する領域を担当する輝度計算部３の
、光線情報記憶手段３４に記憶される。

第１３図は、輝度計算部３に設けられた物体情報記憶手
段３５と光源情報記憶手段３６に、物体情報設定部２か
ら、物体情報と光源情報とを記憶させる処理を示す説明
図である。第１３図に示すように、物体情報設定部２に
記憶されたすべての物体情報と光源情報は、接続線５を
介してすべての輝度計算部３へ一斉に転送される。そし
て、輝度計算部３に設けられた光源情報記憶手段３６は
、通信手段３２を介して転送された光源情報をすべて記
憶する。そして、輝度計算部３に設けられた物体情報記
憶手段３５は、通信手段３２を介して転送された物体情
報をすべて記憶する。

第１４図は、輝度計算部３の担当領域Ｓの変更処理を示
す説明図である。この担当領域Ｓの拡大処理は、担当領
域Ｓの境界面を平行移動することで行われる。第１４図
に示すように、輝度計算部３に設けられた負荷決定手段
４３は、光線情報記憶手段３７に記憶された光線Ｒの個
数を、その輝度計算部３の負荷Ｆとして求める。なお、
ここでは説明の簡単のためにこのような負荷決定方法と
したが、この他にも様々な負荷の決定方法が可能である
。これ以外の方法を取った場合でも、はぼ同様に処理を
行うことができる。例えば、負荷決定手段４３において
各輝度計算部３が実際に処理を行っている時間と、光線
Ｒの情報を待っている時間とを計測して、これらの値か
ら各輝度計算部３の負荷を決定しても良い。こうして負
荷決定手段４３で決定された負荷Ｆは、相互通信手段３
１を介して、輝度計算部３のｘ−、ｘ、、ｙ−。

ｙや、ｚ−、ｚ＋力方向接続された輝度計算部３　（ｘ
−）、（ｘ−）、（ｙ−＞、（ｙ−＞。

（ｚ−）、（ｚや）にそれぞれ伝達される。そして、方
向決定手段４４は、輝度計算部３　（ｘ−）　。

（ｘ４）、（ｙ−）、（ｙ−）、（ｚ−）、（ｚ＋）か
ら相互通信手段３１を介して伝達される負荷Ｆ　（ｘ−
）、　Ｆ　（ｘ＋　）、　Ｆ　（ｙ−）、　Ｆ　（ｙ−
）、Ｆ　（ｚ−）、Ｆ　（ｚ＋　）の内で、最大となる
ものをＦ□８を１つだけ選択する。そして、その方向を
拡大方向として決定してその方向を示す値Ｄ□８を出力
する。この値Ｄ１．１．Ｘは１がら６までの整数であり
、１から順にそれぞれｘ−。

Ｘ＋　、　ｙ−、’ｌ＋　、Ｚ−、Ｚ生方向を示してい
る。

同時に、負荷Ｆ（ｘ−）、Ｆ（ｘ＋）、Ｆ（ｙ−）、Ｆ
（ｙ４）、Ｆ（ｚ−）、Ｆ（ｚ、）の内で、最小なるも
のをＦｌ、、を１つだけ選択する。そして、その方向を
縮小方向として決定してその方向を示す値Ｄ　ｎ＋　Ｉ
　ｎを出力する。このＤ　ｗｉｎの値も、やはり１から
６までの整数であり、Ｄ　＋ｓａｘと同様の方向を示し
ている。こうして方向決定手段で決定した最大方向と最
小方向とをそれぞれ示す値り、ｎ□＋Ｄ１ｍｌ。を、担
当領域Ｓの拡大方向と縮小方向として領域変更手段４７
に出力する。同時に、方向決定手段で求めた負荷の最小
値Ｆ１゜を、拡大決定手段４５に出力する。また、方向
決定手段で求めた負荷の最小値Ｆ　ｍｌｏと縮小方向を
示す値Ｄ　＋ｍｌｎとを、縮小決定手段４６に出力する
。そして拡大決定手段４５は、各隣接輝度計算部３の負
荷Ｆとの比較により、担当領域Ｓを拡大するかどうかを
次のように決定して、その結果ｄＦ□、を出力する。

Ｆ□、−Ｆ＞ＴＨのとき　ｄＦ、□＝１それ以外のとき
　ｄＦ□８＝Ｏ ＴＨ：予め情報入力部６を通じて設定された正のしきい
値 この結果ｄＦ□８が１のときには、担当領域Ｓを値Ｄ□
８によって示される方向に拡大する。また、この結果ｄ
Ｆ、、、がＯのときには、担当領域Ｓの拡大は行わない
。こうして決定された担当領域Ｓの決定結果ｄＦ、、、
を受けて、この値が１の場合に領域変更手段４７では担
当領域Ｓの範囲を拡大する。この領域変更手段４７は、
方向決定手段４４で決定された拡大方向を示す値Ｄ　ｗ
ａｘに従って、まず領域情報記憶手段３３から、担当領
域Ｓの値り、、。で示される方向の範囲ａを読み出して
記憶する。例えば、値Ｄ　５ａａｘが１の場合にはＸ−
を読み出し、２の場合にはＸゆを読み出す。

次に、以下に示すように新たな範囲ａ°を求める。

Ｄ、、、＝１．３．５のとき　ａ’　＝＝ａ−ｄＳＤ、
、、＝２．４．６のとき　ａ’　＝ａ＋ｄＳｄＳ：予め
情報入力部６を通じて設定された変更量 このように求められた範囲ａ°を領域情報記憶手段３３
に書き込んで、担当領域Ｓの範囲を拡大する。また縮小
決定手段４６は、各隣接輝度計算部３の負荷の最小値Ｆ
　ｍｌｎと輝度計算部３の負荷Ｆとを比較する。そして
縮小決定手段４６は、方向決定手段４４で決定された値
Ｄ　ｒｍ　Ｉ　ｎで示される縮小方向における、輝度計
算部３の担当領域Ｓの範囲ａを、領域情報記憶手段３３
から読み出す。

同時に、縮小方向における輝度計算部３の初期領域Ｓ。

の範囲ａ（、を、初期領域記憶手段４０から読み出す。

そして、これらの範囲ａと範囲ａ。とを比較する。ここ
で、範囲ａと範囲ａｇとを比較する理由は、縮小方向に
おいて担当領域Ｓを初期領域Ｓ。よりも縮小してしまう
のを防ぐためである。すなわち、 ａ　　　　＝　　　　ａＱ のときは、縮小方向において担当領域Ｓは初期領域Ｓ。

に等しいから縮小は行わない。また、ａ　　　＃　　　
ａ□ のときは、縮小方向おいて担当領域Ｓは拡大されている
ので、これを縮小方向において縮小しても、初期領域Ｓ
ｏよりも縮小してしまうことは無い。このように、範囲
ａと範囲ａ（、との比較に基づけば、縮小方向において
担当領域Ｓを初期領域Ｓｏよりも縮小してしまうのを防
ぐことができる。そこで、負荷の最小値Ｆ１ｆｉと輝度
計算部３の負荷Ｆとの比較結果および範囲ａと範囲ａ。

との比較結果に基づいて、担当領域Ｓを縮小するかどう
かを次のようにして決定して、その結果Ｆ　　Ｆｌ、ｌ
　＞　　ＴＨかつ　ａ’＃ａＱのときｄＦｍｌｎ　　　
＝　　　１ それ以外のとき ｄＦ、１．　　＝　　Ｏ ＴＨ：予め情報入力部６を通じて設定された正のしきい
値 この結果ｄ　Ｆ＋＋＋ｌｒ＋が１のときには、担当領域
Ｓを値Ｄ　ｍｉｎによって示される方向に縮小する。ま
た、この結果ｄＦ、Ｉ、が０のときには、担当領域Ｓの
縮小は行わない。こうして決定された担当領域Ｓの決定
結果ｄＦｆｆｉＩｎを受けて、この値が１の場合に領域
変更手段４７では担当領域Ｓの範囲を縮小する。この領
域変更手段４７は、方向決定手段４４で決定された縮小
方向を示す値Ｄ　ｍｌｎに従って、まず領域情報記憶手
段３３から、担当領域Ｓの値Ｄ　ｍ　ｌ　ｎで示される
方向の範囲ａを読み出して記憶する。例えば、値Ｄ　ｍ
　ｌ　ｎが１の場合にはＸ−を読み出し、２の場合には
Ｘやを読み出す。

次に、以下に示すように新たな範囲ａ゛を求める。

Ｄ　ｍｌｎ　＝　１　、３　、５　、のときａ’　＝ａ
＋ｄＳＤ　ｍｌｎ　＝　２　、４　、６　、のときａ’
＝ａ−ｄＳｄＳ：予め情報入力部６を通じて設定 された正の変更量 このように求められた範囲ａ°を領域情報記憶手段３３
に書き込んで、担当領域Ｓの範囲を縮小する。このよう
な担当領域Ｓの変更処理を行なうことにより、各担当領
域Ｓに含まれている物体の数や通過する光線の数を増加
することができ、各輝度計算部３の計算量を増加させる
ことができる。同時に、値Ｄ　ｍｌｎで示される拡大方
向に隣接する領域を担当する隣接輝度計算部３の負荷を
減少させることができ、値Ｄ　ｍ　Ｉ　ｎで示される縮
小方向に隣接する領域を担当する隣接輝度計算部３の負
荷を増加させることができる。従って、全体の計算量を
平均化して適切な負荷の再分配を図ることができる。

第１５図（ａ）、（ｂ）は、輝度計算部３間の光線Ｒの
情報の転送方法を示す説明図である。第１５図（ａ）に
示すように、担当領域Ｓの変更により、領域の境界面の
重なりが生じる。また、第１５図（ｂ）に示すように、
相互通信手段を介した輝度計算部３間の接続は、固定さ
れている。従って、第１５図（ａ）、（ｂ）に示すよう
な場合、担当領域Ｓａから担当領域ｓｂに入射する光線
Ｒの情報を、輝度計算部３ａから相互通信手段３１を介
して、直接に輝度計算部３ｂへ転送することはできない
。そこで、このような光線Ｒの情報は、まず輝度計算部
３ａから、相互通信手段３１を介して、輝度計算部３Ｃ
に転送される。この転送された光線Ｒの情報は、いった
ん輝度計算部３Ｃの光線情報記憶手段３４に記憶される
。このような転送処理を行うために、各輝度計算部３の
光線情報記憶手段３４に記憶された光線Ｒの情報は、ま
ず、光線情報判定手段３７に読み出される。この光線情
報判定手段３７は、光線Ｒの始点位置座標（ＳＸ、Ｓ、
、Ｓ、）と、領域情報記憶手段３３から読み出した担当
領域Ｓの範囲（Ｘ−、ｘ４）、（ｙ−、ｙ４＞、（ｚ−
、ｚ＋）とを比較して、次のような処理を行う。

■　Ｓ、＜ｘ−のとき、相互通信手段３１を介して、光
線Ｒの情報をＸ一方向に接続された輝度計算部３へ転送
して■へ。

■　ＳＸ≧Ｘ。　のとき、相互通信手段３１を介して、
光線Ｒの情報をＸや方向に接続された輝度計算部３へ転
送して■へ９ ■　ｓｙ＜ｙ−のとき、相互通信手段３１を介して、光
線Ｒの情報をｙ一方向に接続された輝度計算部３へ転送
して■へ。

■　Ｓｙ≧ｙ＋　のとき、相互通信手段３１を介して、
光線Ｒの情報をｙ。方向に接続された輝度計算部３へ転
送して■へ。

■　Ｓ、＜ｚ−のとき、相互通信手段３１を介して、光
線Ｒの情報をＺ一方向に接続された輝度計算部３へ転送
して■へ。

■　Ｓ２≧２４　のとき、相互通信手段３１を介して、
光線Ｒの情報を２＋方向に接続された輝度計算部３へ転
送して■へ。

■　終了 このように光線Ｒの情報を輝度計算部３の間で転送すれ
ば、正しい輝度計算部３で光線Ｒの情報を処理すること
ができる。

第１６図は、輝度計算部３における光線と物体との交差
判定処理による各画素の輝度計算方法を示す説明図であ
る。第１６図に示すように、光線情報記憶手段３４に記
憶された光線Ｒの情報は、まず、光線情報判定手段３７
に読み出される。この光線情報判定手段３７における判
定処理の結果、隣接する輝度計算部３へ転送されなかっ
た光線Ｒの情報は交差判定手段３つへ送られる。この交
差１゛ＩＩ定手段３９は、担当領域Ｓに含まれる物体と
光線Ｒとの交差判定処理を行なう。そのために。

物体情報判定手段３８は、領域記憶手段３３から担当領
域Ｓの範囲（ｘ−、ｘ、）、（ｙ−、ｙ−）、（ｚ−、
ｚｌ）と各物体ｉの外接領域の範囲（ｘ＋−、Ｘ１＋）
＋　　（３’ｌ−＋　ｙ＋＋）＋　　（ｚｌ−、ｚ＋＋
）との比較処理を行い、各￥ＪＩＪ体ｉが担当領域Ｓに
含まれるかどうかの判定を行う。

第１７図（ａ）、（ｂ）は、輝度計算部３の担当領域Ｓ
と、物体情報の外接領域との比較処理を示す説明図であ
る。第１７図（ａ、）、（ｂ）に示すように、担当領域
Ｓと外接領域とが共通部分を持たない場合には、以下の
条件式のうちの少′なくとも１つが成立する。

Ｘ−≧　Ｘμ Ｘ＋　≦　Ｘｌ− ｙ−≧　ｙμ ｙ、　　　　＝　　　　ｙ＋− Ｚ−≧　２１◆ ２本　≦　ｚｌ− そこで、物体情報判定手段３８では、これらの条件式が
評価されて、担当領域Ｓと外接領域とが共通部分を持つ
かどうかが求められる。その結果、共通部分を持つ場合
には、担当領域Ｓ内に物体ｉが含まれていると判定され
て、交差判定手段３つに物体ｉの情報が転送される。共
通部分を持たない場合には、転送されない。

以上の処理により、物体情報記憶手段３５に記憶された
物体情報のうちで、担当領域Ｓ内に含まれる物体情報の
みが、物体情報判定手段３８から交差判定手段３つに転
送される。そして交差判定手段３９は、物体情報判定手
段３８から転送された物体ｉと光線Ｒとの交差判定処理
を行う。

゛　その結果、物体と交差しない光線Ｒについては、ま
ず担当領域Ｓの境界面と光線Ｒとの交点が求められる。

この交点により、光線Ｒが次に入射する領域Ｓ°が求め
られ、光線Ｒの情報を転送すべき方向が、決定される。

光線Ｒの情報は、相互通信手段３１を介して決定された
方向の輝度計算部３へ転送される。その際に、光線Ｒの
始点位置座標は、求められた交点の位置座標に変更され
る。これにより、光線Ｒの始点位置座標は、次に入射ず
べき領域に含まれることになる。こうして転送された光
線Ｒの情報は、相互通信手段３１から読み出されて、光
線情報記憶手段３４に記憶される。また、光線Ｒが物体
と交差していて、光線Ｒから新たな光線Ｒ′や光線ＲＬ
が発生された場合には、これらの光線Ｒ°と光線ＲＬの
情報が、光線情報記憶手段３４に記憶される。このよう
な交差判定処理については、前述の各論文および第２図
に示されている。この処理により、光線Ｒの輝度Ｉが決
定された場合には、通信手段３２を介して、光線Ｒの情
報が示す画像記憶部４の画素ｐ（ｉ、ｊ）に、その輝度
■が加算される。上述の交差判定処理によって、各輝度
計算部３の光線情報記憶手段３４に記憶された光線Ｒの
情報を総て処理した時点で、画像Ｐの合成が完了する。

〔発明の効果〕

本発明の物体画像合成装置では、各輝度計算部の担当領
域の形状は直方体であり、その直方体の各面は、座標軸
に垂直である。このため、担当領域の境界面と光線との
交差判定が、非常に容易である。従って、光線が担当領
域を通過する場きに、従来と比べてはるかに少ない処理
量で、この光線の情報を転送すべき領域を決定すること
ができる。また、担当領域の形状の変更は、各座標軸に
垂直は境界面を、その座標軸に平行な方向に移動するこ
とで、実行される。このため、担当領域の形状が変更さ
れても、担当領域は直方体に保たれるので、上述の効果
は損なわれない。このように、担当領域の形状を変更す
る際の処理量が少ないので、担当領域の形状の変更によ
る、各輝度計算部の負荷の再分配の効果を、十分に得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ＞は物体画像合成装置の全体を示す全体構成
図、第１図（ｂ）はその輝度計算部の詳細な構成を示す
構成図、第２図は画素ｐ（ｉ、ｊ）の輝度Ｉの計算方法
を示す説明図、第３図は光線Ｒを発生した際に設定すべ
き光線Ｒの情報を示す説明図、第４図は初期光線発生部
１の動作を説明するための説明図、第５図は物体情報設
定部２に設定される物体の情報を示す説明図、第６図は
物体としての球の外接領域を示す説明図、第７図は物体
情報設定部２に設定される光源の情報を示す説明図、第
８図は複数の輝度計算部３を３次元配列状に結合する方
法を示す説明図、第９図は物体を定義する空間を各輝度
計算部３に割り当てられる担当領域Ｓに分割する方法を
示す説明図、第１０図、第１１図は輝度計算部３の担当
領域Ｓを示す領域情報の内容を示す説明図、第１２図は
初期光線発生部１から輝度計算部３への光線Ｒの情報の
転送処理を示す説明図、第１３図は輝度計算部３に設け
られた物体情報記憶手段３５と光源情報記憶手段３６に
物体情報設定部２から物体情報と光源情報とを記憶させ
る処理を示す説明図、第１４図は輝度計算部３の担当領
域Ｓの変更処理を示す説明図、第１５図（ａ）、（ｂ）
は輝度計算部３間の光線Ｒの情報の転送方法を示す説明
図、第１６図は輝度計算部３における光線と物体との交
差判定処理による各画素の輝度計算方法を示す説明図、
第１７図（ａ）、（ｂ）は輝度計算部３の担当領域Ｓと
、物体情報の外接領域との比較処理を示す説明図である
。 図において、 １・・・初期光線発生部、２・・・物体情報設定部、３
　、３　ａ　、　３　ｂ　、　３　ｃ　、　３　ｄ　・
−輝度計算部、４・・・画幅記憶部、５・・・接続線、
６・・・情報入力部、３１・・・相互通信手段、３２・
・・通信手段、３３・・・領域情報記憶手段、３４・・
・光線情報記憶手段、３５・・・物体情報記憶手段、３
６・・・光源情報記憶手段、３７・・・光線情報判定手
段、３８・・・物体情報判定手段、３つ・・・交差判定
手段、４０・・・初期領域記憶手段、４３・・・負荷決
定手段、４４・・・方向決定手段、４５・・・拡大決定
手段、４６・・・縮小決定手段、４７・・・領、）ｊ１
シ′　　　Ｉ　　　　５丁　　Ｃｂン茅　　　乙　　　
　図 ＄　／θ　回 ｉノ４　　回 （ａ） （ｂ） 第　１５ＴＭ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光源から視点に至る光線の経路を逆向きに辿って、物体
   との交差判定処理を行ない、上記物体を表示すべき画像
   を構成する各画素の輝度を計算する光線追跡法による上
   記画像合成を行なうために、上記視点から上記の各画素
   を通る複数の光線の情報を発生する初期光線発生部と、
   上記物体の情報を設定する物体情報設定部と、上記物体
   と定義される空間を分割することにより生成される複数
   の領域のうちの１領域を担当してこの領域を通過する光
   線と上記担当領域に含まれる物体との交差判定処理を行
   なうことにより上記画素の輝度を計算する複数の輝度計
   算部と、この輝度計算部で計算された輝度を上記画像と
   して記憶する画像記憶部とで構成される物体画像合成装
   置において、上記輝度計算部に、上記物体定義空間を座
   標軸に垂直な平面で分割して生成される複数の領域のう
   ちの上記輝度計算部の担当領域の範囲を記憶する領域情
   報記憶手段と、初期値として与えられる上記担当領域の
   範囲を上記輝度計算部を初期領域の範囲として記憶する
   初期領域記憶手段と、上記輝度計算部の負荷を決定する
   負荷判定手段と、各座標軸に平行な方向において上記担
   当領域の隣接する領域を担当する隣接輝度計算部と上記
   輝度計算部との相互通信をそれぞれ行なう相互通信手段
   と、上記相互通信手段を介して得られる上記隣接輝度計
   算部の負荷が最大となる隣接輝度計算部の担当領域の方
   向を上記輝度計算部の担当領域の拡大方向として決定し
   上記負荷が最小となる隣接輝度計算部の担当領域の方向
   を上記輝度計算部の担当領域の縮小方向として決定する
   方向決定手段と、上記負荷が最大となる隣接輝度計算部
   の負荷とを上記輝度計算部の負荷と比較して上記方向決
   定手段で決定された拡大方向において上記輝度計算部の
   担当領域を拡大するかどうかを決定する拡大決定手段と
   、上記負荷が最小となる隣接輝度計算部の負荷と上記輝
   度計算部の負荷とを比較しさらに上記初期領域記憶手段
   に記憶された上記初期領域の範囲と上記領域情報記憶手
   段に記憶された上記担当領域の範囲とを比較してこれら
   の比較結果に基づき上記方向決定手段で決定された縮小
   方向において上記担当領域を縮小するかどうかを決定す
   る縮小決定手段と、上記拡大決定手段と上記縮小決定手
   段との決定に基づき上記方向決定手段で決定された拡大
   方向において上記担当領域を拡大し上記方向決定手段で
   決定された縮小方向において上記担当領域を縮小すべく
   上記領域情報手段に記憶された上記担当領域の範囲を変
   更する領域変更手段とが備えられていることを特徴とす
   る物体画像合成装置。