JPH01214979A - 細部を限定する方法と計算機画像発生装置 - Google Patents
細部を限定する方法と計算機画像発生装置Info
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- JPH01214979A JPH01214979A JP63307081A JP30708188A JPH01214979A JP H01214979 A JPH01214979 A JP H01214979A JP 63307081 A JP63307081 A JP 63307081A JP 30708188 A JP30708188 A JP 30708188A JP H01214979 A JPH01214979 A JP H01214979A
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- Computer Graphics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Image Processing (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景
この発明はセル生地、更に具体的に云えば、観察者と表
示すべき画像内の特徴との間の距離が予定の閾値より小
さい時に、適切な細部を作る微細生地に関する。
示すべき画像内の特徴との間の距離が予定の閾値より小
さい時に、適切な細部を作る微細生地に関する。
計算機画像発生装置では、セル生地を使って、表示すべ
き物体又は特徴の表面(面又は多角形によって表わされ
る場合が多い)に対する可視的な細部を作る。然し、観
察者又は視点と物体又は特徴の間の距離が減少するにつ
れて、セルの画像の寸法が増大し、この為、1個のセル
の画像が表示手段の1つより多くの画素によって提示さ
れる時、生地パターンはある程度明確度を失い、ぼやけ
て来る。(セルは、装置がアクセスし得る特性的な明確
度を持つ最も小さい単位であり、画素は表示手段の映像
の要素である。)生地の明確度が低下することにより、
航空機のパイロットの訓練の様な適切で現実感のある訓
練に必要な動きを知る鍵が表示から失われることがある
。
き物体又は特徴の表面(面又は多角形によって表わされ
る場合が多い)に対する可視的な細部を作る。然し、観
察者又は視点と物体又は特徴の間の距離が減少するにつ
れて、セルの画像の寸法が増大し、この為、1個のセル
の画像が表示手段の1つより多くの画素によって提示さ
れる時、生地パターンはある程度明確度を失い、ぼやけ
て来る。(セルは、装置がアクセスし得る特性的な明確
度を持つ最も小さい単位であり、画素は表示手段の映像
の要素である。)生地の明確度が低下することにより、
航空機のパイロットの訓練の様な適切で現実感のある訓
練に必要な動きを知る鍵が表示から失われることがある
。
1形式の計算機画像発生装置では、観察者から表示すべ
き場面までの距離が複数個の予定の距離区間に分割され
る。各々の距離区間が夫々の細度レベル(LOD)に対
応する。LODの配置は、観察者に最も近いLOD、即
ち装置の最大のLOD(以下“LOD (0)”と呼ぶ
)が最大の細部を持ち、従って予定の区域に対してセル
の数が最大でセルの寸法が最も小さくなり、この後の相
次ぐLOD (即ち、視点から遠ざかる)は細部が次第
に低下して、同じ区域に対するセルの数が少なくなり、
セルの寸法が大きくなる様になっている。
き場面までの距離が複数個の予定の距離区間に分割され
る。各々の距離区間が夫々の細度レベル(LOD)に対
応する。LODの配置は、観察者に最も近いLOD、即
ち装置の最大のLOD(以下“LOD (0)”と呼ぶ
)が最大の細部を持ち、従って予定の区域に対してセル
の数が最大でセルの寸法が最も小さくなり、この後の相
次ぐLOD (即ち、視点から遠ざかる)は細部が次第
に低下して、同じ区域に対するセルの数が少なくなり、
セルの寸法が大きくなる様になっている。
例えば、典型的にはデータの記憶及び走査に2進装置が
使われるから、隣合ったLODで4倍(即ち、データ記
憶区域の論理的に直交するX及びYアドレスの各々で2
倍ずつ)だけ、細部の程度及びセルの寸法が変化するの
が便利である。
使われるから、隣合ったLODで4倍(即ち、データ記
憶区域の論理的に直交するX及びYアドレスの各々で2
倍ずつ)だけ、細部の程度及びセルの寸法が変化するの
が便利である。
最大のLODの視点に最も近い境界をどこに定めるかに
関係なく、場面の内、LOD (0)の−番近い境界よ
りも視点に一層近い部分を表示する場合がある。LOD
(0)よりも視点に一層近いLOD (この様なLO
Dを以下負の引数を持つもの、例えば、LOD (−1
)、LOD (−2)等と呼ぶ)に対して、追加の特定
の細部を記憶しておくことが出来るが、余分のLODに
必要な追加のメモリは、それより再度が次に低いLOD
に対するメモリ条件の4倍になるから、そうするのが経
済的にも実際的にも、一般的には実現不可能である。例
えば、LOD (0)よりも更に具体的な細部を持つ追
加の6つのLODは、LOD (0)が最も細かいLO
Dである様な装置より、8,000倍もより多くのメモ
リを必要とする。「具体的な細部」と云う言葉は、輪郭
の様に、物体の予定の特徴を定める細部を指し、これに
対して「具体的でない細部」と云う言葉は、暗示又は示
唆し得る生地の様な物体の特徴を指す。勿論、視点から
物体までの距離に応じて、具体的及び具体的でない両方
の細部により、生地の様な特徴を表わすことが望ましい
場合がある。
関係なく、場面の内、LOD (0)の−番近い境界よ
りも視点に一層近い部分を表示する場合がある。LOD
(0)よりも視点に一層近いLOD (この様なLO
Dを以下負の引数を持つもの、例えば、LOD (−1
)、LOD (−2)等と呼ぶ)に対して、追加の特定
の細部を記憶しておくことが出来るが、余分のLODに
必要な追加のメモリは、それより再度が次に低いLOD
に対するメモリ条件の4倍になるから、そうするのが経
済的にも実際的にも、一般的には実現不可能である。例
えば、LOD (0)よりも更に具体的な細部を持つ追
加の6つのLODは、LOD (0)が最も細かいLO
Dである様な装置より、8,000倍もより多くのメモ
リを必要とする。「具体的な細部」と云う言葉は、輪郭
の様に、物体の予定の特徴を定める細部を指し、これに
対して「具体的でない細部」と云う言葉は、暗示又は示
唆し得る生地の様な物体の特徴を指す。勿論、視点から
物体までの距離に応じて、具体的及び具体的でない両方
の細部により、生地の様な特徴を表わすことが望ましい
場合がある。
従って、この発明の目的は、必要なメモリ規模を著しく
増大せずに、接近した表面に対する生地の細部を供給す
る装置と方法を提供することである。
増大せずに、接近した表面に対する生地の細部を供給す
る装置と方法を提供することである。
別の目的は、現存の画像発生装置に後から容易に組込む
ことが出来る様にして、接近した表面に対する生地の細
部を供給する装置を提供することである。
ことが出来る様にして、接近した表面に対する生地の細
部を供給する装置を提供することである。
発明の要約
この発明では、表示すべき場面の物体が、視点と、この
装置の予定の最大の具体的な細度レベルの近い方の境界
との間に配置される様な計算機画像発生装置で、物体の
表面の生地を含む細部を限定する方法が、最大の細度レ
ベルに於ける物体を表わすデータを求め、視点から物体
までの距離に応答して、予定の派生細度レベルに於ける
ランダム・データを求め、第1のデータ及びランダム・
データを組合せて画像データを形成し、この画像データ
が物体の表面の生地を含む細部を限定する様にする。ラ
ンダム・データは最大の細度レベルに於けるデータとは
無関係であって、端数データを含んでいてよい。ランダ
ム・データの源からのランダム・データを予定の形で減
衰させて、派生細度レベルのランダム・データを作るこ
とが出来る。この画像データに応答して、場面を表示す
ると、物体の生地が現れる。
装置の予定の最大の具体的な細度レベルの近い方の境界
との間に配置される様な計算機画像発生装置で、物体の
表面の生地を含む細部を限定する方法が、最大の細度レ
ベルに於ける物体を表わすデータを求め、視点から物体
までの距離に応答して、予定の派生細度レベルに於ける
ランダム・データを求め、第1のデータ及びランダム・
データを組合せて画像データを形成し、この画像データ
が物体の表面の生地を含む細部を限定する様にする。ラ
ンダム・データは最大の細度レベルに於けるデータとは
無関係であって、端数データを含んでいてよい。ランダ
ム・データの源からのランダム・データを予定の形で減
衰させて、派生細度レベルのランダム・データを作るこ
とが出来る。この画像データに応答して、場面を表示す
ると、物体の生地が現れる。
物体の画像が、物体の画像を形成する表示装置の複数個
の画素の強度(即ち、「灰色の陰影」)又は色強度の制
御によって、記憶データから発生される。各々の画素に
対する強度又は色強度が、複数個のセル及び/又はラン
ダム・データから導き出される。各々のセルは予定の強
度又は色強度の値を持っている。
の画素の強度(即ち、「灰色の陰影」)又は色強度の制
御によって、記憶データから発生される。各々の画素に
対する強度又は色強度が、複数個のセル及び/又はラン
ダム・データから導き出される。各々のセルは予定の強
度又は色強度の値を持っている。
ランダムφデータは複数個のミニセルの内の1つから求
めることが出来る。各々のミニセルは最大の細度レベル
に於けるセルと同じ寸法であって、複数個の情報センタ
を持つ様に更に小分けされている。ミニセル・データを
構成する時に、表示すべき画素の画像の中心に応答して
、予定の情報センタからのデータを選択する。複数個の
ミニセルの内のこの1つは、ランダムに選択する。複数
個のミニセルの各々の情報センタに対するデータは、物
体を表示した時、観察者にとって、物体の予定の区域に
わたって認識し得る様なパターンが識別出来ない様に、
予定の形で割当てられている。
めることが出来る。各々のミニセルは最大の細度レベル
に於けるセルと同じ寸法であって、複数個の情報センタ
を持つ様に更に小分けされている。ミニセル・データを
構成する時に、表示すべき画素の画像の中心に応答して
、予定の情報センタからのデータを選択する。複数個の
ミニセルの内のこの1つは、ランダムに選択する。複数
個のミニセルの各々の情報センタに対するデータは、物
体を表示した時、観察者にとって、物体の予定の区域に
わたって認識し得る様なパターンが識別出来ない様に、
予定の形で割当てられている。
更に、物体が視点と最大の細度レベルの近い方の境界の
間にある時に、表示すべき物体の表面の生地パターンを
補う装置が、第1の細度レベルの第1のセル・データ及
び派生細度レベルのランダム・データを受取る切換え手
段と、この切換え手段の出力に結合された混合手段とを
有する。切換え手段は、物体が最大の細度レベルの近い
方の境界より先にある時に、第1のセル・データを供給
し、物体が視点と最大の細度レベルの近い方の境界の間
にある時に、ランダム・データを供給する。
間にある時に、表示すべき物体の表面の生地パターンを
補う装置が、第1の細度レベルの第1のセル・データ及
び派生細度レベルのランダム・データを受取る切換え手
段と、この切換え手段の出力に結合された混合手段とを
有する。切換え手段は、物体が最大の細度レベルの近い
方の境界より先にある時に、第1のセル・データを供給
し、物体が視点と最大の細度レベルの近い方の境界の間
にある時に、ランダム・データを供給する。
混合手段が第2の細度レベルの第2のセル・データを受
取る。第2の細度レベルは第1の細度レベルより低い。
取る。第2の細度レベルは第1の細度レベルより低い。
混合手段は、物体が最大の細度レベルの近い方の境界よ
り先にある時、第1及び第2のセル・データを混合し、
物体が視点と最大の細度レベルの近い方の境界の間にあ
る時、第2のセル・データとランダム争データを混合す
る。こうして得られた混合データは、表示すべき画素を
制御する強度情報を持っている。
り先にある時、第1及び第2のセル・データを混合し、
物体が視点と最大の細度レベルの近い方の境界の間にあ
る時、第2のセル・データとランダム争データを混合す
る。こうして得られた混合データは、表示すべき画素を
制御する強度情報を持っている。
更に、第1及び第2のセル・データを持つ夫々複数個の
第1及び第2のセルからのデータを平滑すると共に、そ
れからランダム・データを利用し得る複数個のミニセル
の内の1つの複数個の情報センタの内の予定のセンタか
らのランダム・データを平滑する平滑手段を設けること
が出来る。ランダム選択手段が、物体の位置に応答して
、複数個のミニセルや内の1つをランダムに選択する。
第1及び第2のセルからのデータを平滑すると共に、そ
れからランダム・データを利用し得る複数個のミニセル
の内の1つの複数個の情報センタの内の予定のセンタか
らのランダム・データを平滑する平滑手段を設けること
が出来る。ランダム選択手段が、物体の位置に応答して
、複数個のミニセルや内の1つをランダムに選択する。
この発明の新規と考えられる特徴は特許請求の範囲に具
体的に記載しであるが、この発明自体の構成、作用及び
その他の目的並びに利点は、以下図面について詳しく説
明する所から最もよく理解されよう。
体的に記載しであるが、この発明自体の構成、作用及び
その他の目的並びに利点は、以下図面について詳しく説
明する所から最もよく理解されよう。
詳しい説明
第1図には、この発明に従って接近した細部を呈示する
微細生地回路のブロック図が示されている。セル生地の
一般的な説明、並びに特にセルの平滑及びセルの混合に
ついては、1986年5月21日に出願された、係属中
の米国特許出願通し番号箱865,591号を参照され
たい。
微細生地回路のブロック図が示されている。セル生地の
一般的な説明、並びに特にセルの平滑及びセルの混合に
ついては、1986年5月21日に出願された、係属中
の米国特許出願通し番号箱865,591号を参照され
たい。
この発明の微細生地回路は、表示すべき場面の同じ区域
に対するデータを相異なる2つのLODで同時に処理す
る装置を含む。表示すべき場面の区域に対する生地並び
に/又は特徴を限定するLOD(M)データが、ランダ
ム・アクセス・メモリ(RAM)の様な生地セル・マツ
プ記憶手段12からLOD (M)セル平滑回路30の
入力に供給され、表示すべき場面の区域のLOD (M
)に対するデータよりも解像度が一層高い生地並びに/
又は特徴を限定するLOD (M−1)データが、セル
・マツプ記憶手段12からマルチプレクサ18を介して
、LOD(M−1)セル平滑回路20の入力に供給され
る。マルチプレクサ18は、双極用役スイッチと同様に
作用するが、LOD (M)−LOD (0)信号によ
って制御され、LOD(M)がLOD (0)に等しく
ない時、LOD(M−1)データ信号がLOD (M−
1)セル平滑回路20に供給される。LOD (M)が
LOD(0)に等しい時、RAMの様なミニセル拳マ・
ツブ記憶手段14からのミニセルが、減衰制御回路16
及びマルチプレクサ18を介してセル平滑回路20の入
力に供給される。
に対するデータを相異なる2つのLODで同時に処理す
る装置を含む。表示すべき場面の区域に対する生地並び
に/又は特徴を限定するLOD(M)データが、ランダ
ム・アクセス・メモリ(RAM)の様な生地セル・マツ
プ記憶手段12からLOD (M)セル平滑回路30の
入力に供給され、表示すべき場面の区域のLOD (M
)に対するデータよりも解像度が一層高い生地並びに/
又は特徴を限定するLOD (M−1)データが、セル
・マツプ記憶手段12からマルチプレクサ18を介して
、LOD(M−1)セル平滑回路20の入力に供給され
る。マルチプレクサ18は、双極用役スイッチと同様に
作用するが、LOD (M)−LOD (0)信号によ
って制御され、LOD(M)がLOD (0)に等しく
ない時、LOD(M−1)データ信号がLOD (M−
1)セル平滑回路20に供給される。LOD (M)が
LOD(0)に等しい時、RAMの様なミニセル拳マ・
ツブ記憶手段14からのミニセルが、減衰制御回路16
及びマルチプレクサ18を介してセル平滑回路20の入
力に供給される。
LOD (M)セル平滑回路30の出力が、LOD (
M)及びLOD (M−1)に対するセル混合回路40
の入力に結合される。LOD (M−1)セル平滑回路
の出力が、組合せ回路25を介して、セル混合回路40
の別の入力に結合される。LOD (M)平滑回路30
の出力は、アンド・ゲートの様なスイッチ手段33を介
して、組合せ回路25の入力にも接続される。平滑回路
30の出力からの信号が、LOD (M)がLOD (
0)に等しい時には、何時でも組合せ回路25の入力に
結合される。回路の間の接続を1本の線で示しであるが
、システムの全体的なスループットを高める為に、希望
によっては、並列データ転送を行なうことが出来ること
は云うまでもない。 ゛計算機画像発生装置では、物
体又は特徴は1つ又は更に多くの多角形又は面によって
表わされるのが典型的である。この発明に従って生地を
発生する為に、各々の面を複数個のセルに小分けする。
M)及びLOD (M−1)に対するセル混合回路40
の入力に結合される。LOD (M−1)セル平滑回路
の出力が、組合せ回路25を介して、セル混合回路40
の別の入力に結合される。LOD (M)平滑回路30
の出力は、アンド・ゲートの様なスイッチ手段33を介
して、組合せ回路25の入力にも接続される。平滑回路
30の出力からの信号が、LOD (M)がLOD (
0)に等しい時には、何時でも組合せ回路25の入力に
結合される。回路の間の接続を1本の線で示しであるが
、システムの全体的なスループットを高める為に、希望
によっては、並列データ転送を行なうことが出来ること
は云うまでもない。 ゛計算機画像発生装置では、物
体又は特徴は1つ又は更に多くの多角形又は面によって
表わされるのが典型的である。この発明に従って生地を
発生する為に、各々の面を複数個のセルに小分けする。
各セルには、物体又は特徴の生地を限定する為の予定の
強度又は色強度の値が割当てられる。
強度又は色強度の値が割当てられる。
生地セル・→ツブ記憶手段12は複数個のセル・マツプ
を持っていて、各々のセル・マツプが相異なる細度レベ
ル又は解像度を表わす。この為、LOD (0)乃至L
OD (9)に対するセル・マツプを持つ装置では、夫
々512X512のセル配列から1×1のセル配列まで
の範囲の細度を持ち、表示すべき場面の同じ区域を記述
する10個のセル・マツプを記憶することが出来る。前
に引用した係属中の米国特許出願通し番号第865゜5
91号に詳しく記載されているセル・マツプ・アドレス
手段11が、表示すべき表示装置の画素の位置を表わす
X、 Y座標データを受取り、セル・マツプ記憶手段1
2から平滑回路20.30に供給する為に、セル・マツ
プの適当な部分を選択する。
を持っていて、各々のセル・マツプが相異なる細度レベ
ル又は解像度を表わす。この為、LOD (0)乃至L
OD (9)に対するセル・マツプを持つ装置では、夫
々512X512のセル配列から1×1のセル配列まで
の範囲の細度を持ち、表示すべき場面の同じ区域を記述
する10個のセル・マツプを記憶することが出来る。前
に引用した係属中の米国特許出願通し番号第865゜5
91号に詳しく記載されているセル・マツプ・アドレス
手段11が、表示すべき表示装置の画素の位置を表わす
X、 Y座標データを受取り、セル・マツプ記憶手段1
2から平滑回路20.30に供給する為に、セル・マツ
プの適当な部分を選択する。
LOD (M)は、引数Mによって表わされる細度レベ
ルを表わし、LOD (0)即ち最大のLODは、所定
の区域に対して最大量の細部を持つ細度レベルを表わし
ており、従って装置が利用し得るセル寸法が最小で、具
体的な細部の解像度が一番細かい。LOD (0)の近
い方の境界が、視点から場面に向っての予定の距離の所
に設定され、正の整数の引数を持つこの他の一層粗い細
度レベル、即ち、LOD (1)、LOD (2)等は
、場面に向って、次第に一層遠ざかる隣接した距離区間
に割当てられる。
ルを表わし、LOD (0)即ち最大のLODは、所定
の区域に対して最大量の細部を持つ細度レベルを表わし
ており、従って装置が利用し得るセル寸法が最小で、具
体的な細部の解像度が一番細かい。LOD (0)の近
い方の境界が、視点から場面に向っての予定の距離の所
に設定され、正の整数の引数を持つこの他の一層粗い細
度レベル、即ち、LOD (1)、LOD (2)等は
、場面に向って、次第に一層遠ざかる隣接した距離区間
に割当てられる。
場面の内、視点から場面内の物体までの距離が、視点か
らLOD (0)の一番近い境界までの距離よりも小さ
い様な部分では、LOD (M)を限定する方法として
、LOD(M−1)に負の引数を必要とする。LOD
(M−1)に対する負の引数の意味が定まっていないか
ら、場面の内、LOD(0)の境界よりも一層接近した
距離にある区域に現れる物体は、LOD (0)からの
データによって表わすしかなく、1つのLODに対する
データを処理する為のセル平滑回路及び関連したチャン
ネルのハードウェアは、LOD (M−1)に負の引数
を必要とする区域に表わされる物体に対するデータの処
理の間は使われない。
らLOD (0)の一番近い境界までの距離よりも小さ
い様な部分では、LOD (M)を限定する方法として
、LOD(M−1)に負の引数を必要とする。LOD
(M−1)に対する負の引数の意味が定まっていないか
ら、場面の内、LOD(0)の境界よりも一層接近した
距離にある区域に現れる物体は、LOD (0)からの
データによって表わすしかなく、1つのLODに対する
データを処理する為のセル平滑回路及び関連したチャン
ネルのハードウェアは、LOD (M−1)に負の引数
を必要とする区域に表わされる物体に対するデータの処
理の間は使われない。
この発明は、LOD (M−1)に負の引数を必要とす
る様な区域でより多くの細部を発生する為に、前に引用
した係属中の米国特許出願通865゜591号に記載さ
れている様な装置に存在するハードウェアを活用して、
この装置に後から組込む為に利用することが出来る。勿
論、この発明の装置は、こ\で開示する考えをそのま\
使って作ることが出来、従って、他の画像発生装置にも
用いることが出来る。
る様な区域でより多くの細部を発生する為に、前に引用
した係属中の米国特許出願通865゜591号に記載さ
れている様な装置に存在するハードウェアを活用して、
この装置に後から組込む為に利用することが出来る。勿
論、この発明の装置は、こ\で開示する考えをそのま\
使って作ることが出来、従って、他の画像発生装置にも
用いることが出来る。
装置に対する最も細かい解像度を有する細度レベルに対
する近い方の境界がどこに設定されるかに関係なく、近
い方の境界よりも、視点に一層近く配置された物体を表
示する機会があることが認められよう。物体に対する生
地の定義を保ちながら、この様な物体に対処する為、こ
の発明は派生細度レベルを用いる。
する近い方の境界がどこに設定されるかに関係なく、近
い方の境界よりも、視点に一層近く配置された物体を表
示する機会があることが認められよう。物体に対する生
地の定義を保ちながら、この様な物体に対処する為、こ
の発明は派生細度レベルを用いる。
この発明の現在好ましいと考えられる実施例では、装置
に対して6つの負の又は派生のLODを定める。負のL
ODの各々に対して、それに対応する一層細かい解像度
を持つデータを予定の形で設定して、対応する生地セル
・マツプにそれを記憶することが可能であるが、全ての
場合とは云わないまでも、大抵の場合、そうすることは
経済的に実現性がない。前に述べた様に、−殻内に各々
のLODは、次に低い細度のLODよりも4倍の記憶容
量を必要とする。更に細度の高い6つのLODに対して
追加要求されるメモリは、各々のLODに要求される追
加の記憶装置の和で°あり、大体、LOD (0)を記
憶するのに要する合計記憶装置の約s、ooo倍である
。例えばLOD (0)のデータが512X512又は
1.024X1゜024の配列に記憶されたとすると、
LOD (−6)並びに関連するアドレス制御回路に対
して追加要求されるメモリ、即ち、夫々32,768X
32.768又は65,536x65,536の配列は
、実時間の画像発生装置にとって全く実際的ではない。
に対して6つの負の又は派生のLODを定める。負のL
ODの各々に対して、それに対応する一層細かい解像度
を持つデータを予定の形で設定して、対応する生地セル
・マツプにそれを記憶することが可能であるが、全ての
場合とは云わないまでも、大抵の場合、そうすることは
経済的に実現性がない。前に述べた様に、−殻内に各々
のLODは、次に低い細度のLODよりも4倍の記憶容
量を必要とする。更に細度の高い6つのLODに対して
追加要求されるメモリは、各々のLODに要求される追
加の記憶装置の和で°あり、大体、LOD (0)を記
憶するのに要する合計記憶装置の約s、ooo倍である
。例えばLOD (0)のデータが512X512又は
1.024X1゜024の配列に記憶されたとすると、
LOD (−6)並びに関連するアドレス制御回路に対
して追加要求されるメモリ、即ち、夫々32,768X
32.768又は65,536x65,536の配列は
、実時間の画像発生装置にとって全く実際的ではない。
記述すべき物体がLOD (0)の近い方の境界よりも
視点に一層接近している時、LOD (M)に対する引
数は0である。従って、マルチプレクサ18がミニセル
・マツプ記憶手段14からのミニセル・データをセル平
滑回路2(1に送ると共に、セル・マツプ記憶手段12
からのLOD(M−1)データを平滑回路20から減結
合する。
視点に一層接近している時、LOD (M)に対する引
数は0である。従って、マルチプレクサ18がミニセル
・マツプ記憶手段14からのミニセル・データをセル平
滑回路2(1に送ると共に、セル・マツプ記憶手段12
からのLOD(M−1)データを平滑回路20から減結
合する。
第2図には、この発明のミニセル・マツプが示されてい
る。この発明の現在好ましいと考えられる実施例では、
ミニセル・マツプ15が一意的に異なる16個のミニセ
ル101乃至116を持つている。ミニセル・マツプ1
5の各々のミニセル101乃至116は予定の寸法であ
って、LOD(0)の生地セル・マツプ、即ち解像度が
最も細かく、従って装置が利用し得るセル寸法が最も小
さいセル・マツプの1個のセルが占める区域全体とぴっ
たり合う様にする。
る。この発明の現在好ましいと考えられる実施例では、
ミニセル・マツプ15が一意的に異なる16個のミニセ
ル101乃至116を持つている。ミニセル・マツプ1
5の各々のミニセル101乃至116は予定の寸法であ
って、LOD(0)の生地セル・マツプ、即ち解像度が
最も細かく、従って装置が利用し得るセル寸法が最も小
さいセル・マツプの1個のセルが占める区域全体とぴっ
たり合う様にする。
各々のミニセル、例えばミニセル101が、64×64
の配列のデータ情報センタを持っている。
の配列のデータ情報センタを持っている。
即ち、四角のミニセルでは、1個の情報センタはmxm
の四角であってよい。各々のデータ情報センタに記憶さ
れていて、そこから利用し得るデータは、次の規則に従
って、予め割当てる。ある表面にわたってどれだけ又は
どのミニセルが割当てられるかに関係なく、隣合うミニ
セルの間の隣接する辺が観察し得るものでないこと。画
像の区域にわたって、観察者が認識し得る様なパターン
が出来ないこと。この結果書られる生地が明るさの適当
な変化を持って自然に見えることである。こう云う特性
は、ミニセルの各々の情報センタから利用し得るデータ
を適当に予定の形でランダム化することにより、容易に
達成すること、又は観察者のa利になる様に十分に近似
することが出来る。
の四角であってよい。各々のデータ情報センタに記憶さ
れていて、そこから利用し得るデータは、次の規則に従
って、予め割当てる。ある表面にわたってどれだけ又は
どのミニセルが割当てられるかに関係なく、隣合うミニ
セルの間の隣接する辺が観察し得るものでないこと。画
像の区域にわたって、観察者が認識し得る様なパターン
が出来ないこと。この結果書られる生地が明るさの適当
な変化を持って自然に見えることである。こう云う特性
は、ミニセルの各々の情報センタから利用し得るデータ
を適当に予定の形でランダム化することにより、容易に
達成すること、又は観察者のa利になる様に十分に近似
することが出来る。
例えば、各々の情報センタから利用し得るデータを表わ
す為に、夫々4ビツト・コードを使うことが出来る。更
に、自然に発生する現象からの端数情報を使うことが出
来る。情報センタから得られるデータは、それを最終的
に組合せるセル・データとは無関係であって、それと関
係を持たない。
す為に、夫々4ビツト・コードを使うことが出来る。更
に、自然に発生する現象からの端数情報を使うことが出
来る。情報センタから得られるデータは、それを最終的
に組合せるセル・データとは無関係であって、それと関
係を持たない。
従って、派生LODで情報センタから利用し得るデータ
は、定まったLOD、例えば、LOD (0)から利用
し得る具体的な細部の記述とは対照的に、具体的でない
細部の記述を持つ。情報センタのデータとセル・データ
との組合せから得られる生地パターンは、エイリアシン
グを持たないランダムな端数パターンと似ている。
は、定まったLOD、例えば、LOD (0)から利用
し得る具体的な細部の記述とは対照的に、具体的でない
細部の記述を持つ。情報センタのデータとセル・データ
との組合せから得られる生地パターンは、エイリアシン
グを持たないランダムな端数パターンと似ている。
再び第1図について説明すると、1個のミニセル・マツ
プから、所望の数の負のLODを求める為に、減衰制御
手段16がミニセル・マツプ記憶手段14からのミニセ
ル・データを受取る様に配置されている。ミニセル・ラ
ンダム選択手段13の出力が記憶手段14の入力に接続
され、それに対してミニセル選択信号を供給する。記憶
手段14から利用し得る1つのミニセルを、この選択信
号に応答して選択する。選択手段13からの選択信号は
ランダムに発生される。然し、このランダムな選択は再
現性がある。即ち、表示すべき場面の予定の区域に対し
、その区域が目に見える度に同じミニセルが選択される
ことが望ましい。この再現性を保証する為、セル・マツ
プ・アドレス手段11に供給されたのと同じ1対のX、
Y座標が、ミニセル・ランダム選択手段13にも供給さ
れ、この1対のX、 Y座標に応答して、記憶手段14
からのミニセルのランダムな選択が行なわれる様にする
。
プから、所望の数の負のLODを求める為に、減衰制御
手段16がミニセル・マツプ記憶手段14からのミニセ
ル・データを受取る様に配置されている。ミニセル・ラ
ンダム選択手段13の出力が記憶手段14の入力に接続
され、それに対してミニセル選択信号を供給する。記憶
手段14から利用し得る1つのミニセルを、この選択信
号に応答して選択する。選択手段13からの選択信号は
ランダムに発生される。然し、このランダムな選択は再
現性がある。即ち、表示すべき場面の予定の区域に対し
、その区域が目に見える度に同じミニセルが選択される
ことが望ましい。この再現性を保証する為、セル・マツ
プ・アドレス手段11に供給されたのと同じ1対のX、
Y座標が、ミニセル・ランダム選択手段13にも供給さ
れ、この1対のX、 Y座標に応答して、記憶手段14
からのミニセルのランダムな選択が行なわれる様にする
。
ミニセルΦデータ信号をマルチプレクサ18に供給する
前に、減衰手段16によって減衰させる量は、減衰手段
16に供給されるり、OD(M−1)信号の値によって
制御される。物体がLOD (0)にある時に減衰を最
大にし、物体と視点の間の距離が減少するにつれて、各
々の負のLODに加える減衰を単調に減少し、LOD
(−6)では減衰をゼロにする。減衰手段16はプログ
ラム可能な固定メモリ(FROM)を持っていて、供給
されて来たLOD (M−1)信号の引数(M−1)の
値に応答して、適切な減衰を持たせる様にすることが出
来る。各々の派生LODに対する距離区間は、装置内の
現存のLODと同様に、予め定めておく。
前に、減衰手段16によって減衰させる量は、減衰手段
16に供給されるり、OD(M−1)信号の値によって
制御される。物体がLOD (0)にある時に減衰を最
大にし、物体と視点の間の距離が減少するにつれて、各
々の負のLODに加える減衰を単調に減少し、LOD
(−6)では減衰をゼロにする。減衰手段16はプログ
ラム可能な固定メモリ(FROM)を持っていて、供給
されて来たLOD (M−1)信号の引数(M−1)の
値に応答して、適切な減衰を持たせる様にすることが出
来る。各々の派生LODに対する距離区間は、装置内の
現存のLODと同様に、予め定めておく。
マルチプレクサ18に供給されるLOD (M)−LO
D (0)信号が真である時、即ち、引数MがOに等し
い時、減衰制御手段16からの減衰ミニセル・データを
構成する、マルチプレクサ18に対する入力信号が、マ
ルチプレクサ18の出力に結合され、これに対して、生
地セル・マツプ記憶手段12からのLOD (M−1)
データ信号がマルチプレクサ18の出力から減結合され
る。この為、LOD (M−1)セル平滑回路20が、
ミニセル−マツプ14からの減衰ミニセル・データ出力
信号を受取る。ミニセル・マツプ14からの減衰出力は
、前に引用した係属中の米国特許出願通し番号第865
,591号に詳しく説明されている様に、表示すべき画
素の画像の中心を取巻いていて、生地セル・マツプ記憶
手段12からLOD (M)セル平滑回路に供給される
LOD(M)データの隣接するセルと同様に、その中心
が、表示すべき画素の画像の中心を取巻く多角形を定め
る様な隣接する情報センタ、好ましくは4個のセンタか
らの情報を含む。
D (0)信号が真である時、即ち、引数MがOに等し
い時、減衰制御手段16からの減衰ミニセル・データを
構成する、マルチプレクサ18に対する入力信号が、マ
ルチプレクサ18の出力に結合され、これに対して、生
地セル・マツプ記憶手段12からのLOD (M−1)
データ信号がマルチプレクサ18の出力から減結合され
る。この為、LOD (M−1)セル平滑回路20が、
ミニセル−マツプ14からの減衰ミニセル・データ出力
信号を受取る。ミニセル・マツプ14からの減衰出力は
、前に引用した係属中の米国特許出願通し番号第865
,591号に詳しく説明されている様に、表示すべき画
素の画像の中心を取巻いていて、生地セル・マツプ記憶
手段12からLOD (M)セル平滑回路に供給される
LOD(M)データの隣接するセルと同様に、その中心
が、表示すべき画素の画像の中心を取巻く多角形を定め
る様な隣接する情報センタ、好ましくは4個のセンタか
らの情報を含む。
セル平滑回路20.30が、表示すべき画素の中心と、
夫々の情報センタ並びに夫々の隣接するセルの中心との
間の両方の距離に応答して、供給されて来た隣接する4
つの情報センタ及びセルからのデータを平滑する。隣接
する4つのセルの平滑された値が、式LOD (M)−
LOD (0)が真である時、即ち、引数Mが0に等し
い時、セル混合回路40の入力に供給されると共に、ア
ンド・ゲート33を介して組合せ回路25の入力にも供
給される。
夫々の情報センタ並びに夫々の隣接するセルの中心との
間の両方の距離に応答して、供給されて来た隣接する4
つの情報センタ及びセルからのデータを平滑する。隣接
する4つのセルの平滑された値が、式LOD (M)−
LOD (0)が真である時、即ち、引数Mが0に等し
い時、セル混合回路40の入力に供給されると共に、ア
ンド・ゲート33を介して組合せ回路25の入力にも供
給される。
組合せ回路25は、加算等により、セル平滑回路30か
らの平滑セルデータの値を、セル平滑回路20からの平
滑減衰ミニセル・データの値と組合せ、その合成データ
をセル混合回路40の別の入力に供給する。セル混合回
路40が、セル平滑回路20.30から求められた信号
を比例的に組合せ、その結果がセル混合回路40の出力
に利用出来る様にする。セル混合回路40からの出力が
、周知の様に、処理の為、表示回路(図面に示してない
)に結合される。
らの平滑セルデータの値を、セル平滑回路20からの平
滑減衰ミニセル・データの値と組合せ、その合成データ
をセル混合回路40の別の入力に供給する。セル混合回
路40が、セル平滑回路20.30から求められた信号
を比例的に組合せ、その結果がセル混合回路40の出力
に利用出来る様にする。セル混合回路40からの出力が
、周知の様に、処理の為、表示回路(図面に示してない
)に結合される。
ミニセル・ランダム選択手段13、ミニセルψマツプ記
憶手段14、減衰手段16、マルチプレクサ18、アン
ド・ゲート33及び組合せ回路25は、この発明の利点
が得られる様に、前に引用した係属中の米国特許出願通
し番号第865,591号に記載されている様な回路に
容易に追加することが出来る。
憶手段14、減衰手段16、マルチプレクサ18、アン
ド・ゲート33及び組合せ回路25は、この発明の利点
が得られる様に、前に引用した係属中の米国特許出願通
し番号第865,591号に記載されている様な回路に
容易に追加することが出来る。
以上、必要なメモリ規模を著しく増大せずに、接近した
表面に対する生地の細部を供給する装置と方法を図面に
示して説明した。更に、接近した表面に対して生地の細
部を発生する装置を説明した。この装置は、現存の画像
発生装置に後から容易に組込むことが出来る。
表面に対する生地の細部を供給する装置と方法を図面に
示して説明した。更に、接近した表面に対して生地の細
部を発生する装置を説明した。この装置は、現存の画像
発生装置に後から容易に組込むことが出来る。
この発明のある好ましい特徴だけを例として説明したが
、当業者にはいろいろな変更が考えられよう。特許請求
の範囲は、この発明の範囲内に属するこの様な全ての変
更を包括するものであることを承知されたい。
、当業者にはいろいろな変更が考えられよう。特許請求
の範囲は、この発明の範囲内に属するこの様な全ての変
更を包括するものであることを承知されたい。
第1図はこの発明に従って接近した表面の細部を作る生
地発生器のブロック図、 第2図は第1図の生地発生器に役立つミニセル・マツプ
の線図である。 主な符号の説明 12:生地セル・マツプ記憶装置 14:ミニセル・マツプ記憶装置 40:セル混合回路
地発生器のブロック図、 第2図は第1図の生地発生器に役立つミニセル・マツプ
の線図である。 主な符号の説明 12:生地セル・マツプ記憶装置 14:ミニセル・マツプ記憶装置 40:セル混合回路
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、物体が視点と計算機画像発生装置の予定の最大の細
度レベルのそれに近い境界との間に配置されている場合
、表示すべき場面の物体の表面の生地を含む細部を限定
する方法に於て、 最大の細度レベルに於ける物体を表わす第1のデータを
求め、 視点から物体までの距離に応答して、予定の派生細度レ
ベルに於けるランダム・データを求め、前記第1のデー
タ及びランダム・データを組合せて画像データを形成し
、該画像データが物体の表面の生地を含む細部を限定す
る工程を含む方法。 2、ランダム・データが端数データを含む請求項1記載
の方法。 3、更に、ランダム・データの源から前記ランダム・デ
ータを求め、その結果として減衰させたランダム・デー
タが派生細度レベルになる様に、前記ランダム・データ
を予定の形で減衰させる工程を含む請求項1記載の方法
。 4、更に、物体を含む場面を表示する工程を含み、この
物体の表示が画像データに応答して生地を表わす様にす
る請求項1記載の方法。 5、前記第1のデータが、予定の寸法を持っていて何れ
も予定の強度値を有するセルから利用し得るものであっ
て、前記ランダム・データが予定の寸法を持つと共に夫
々ランダム・データを供給する複数個の情報センタを持
つ複数個のミニセルから利用し得るものであり、ランダ
ム・データを求める工程が、 前記複数個のミニセルの内の1つをランダムに選択し、 前記複数個のミニセルの内のランダムに選択した1つの
予定の情報センタからのデータを選択することを含み、
ランダムに選択されたミニセルの予定の情報センタから
のデータが、ランダム・データを構成する請求項1記載
の方法。 6、データを選択する工程が、その中心が、表示すべき
画素の投影の中心を含む多角形の頂点を定める様な予定
の情報センタからのデータを選択することを含む請求項
5記載の方法。 7、第1のデータを求める工程が、表示すべき場面の予
定の区域の位置に応答して第1のデータを求めることを
含み、ランダムに選択することが、表示すべき場面の前
記予定の区域の位置に応答してランダムに選択すること
を含む請求項5記載の方法。 8、更に、 前記最大の細度レベルより低い第2の細度レベルに於け
る物体を表わす第2のデータを求め、視点から物体まで
の距離が予定の閾値距離より大きい時に、前記第1及び
第2のデータを予定の形で比例的に混合して、物体の表
面の生地を含む細部を限定する画像データを形成し、 視点から物体までの距離が前記閾値距離より小さい時に
、前記第1のデータ及びランダム・データを予定の形で
比例的に混合して、物体の表面の生地を含む細部を限定
する画像データを形成する工程を含む請求項1記載の方
法。 9、夫々予定のセル寸法を持つと共に予定の強度値を持
つ第1及び第2のセル・データを記憶データが含んでい
る時、この記憶データから、物体の画像を形成する画素
の強度制御により、物体の表面の生地パターンを含む物
体の画像を発生する計算機画像発生装置に用いられ、前
記物体が視点と前記発生装置の最大の細度レベルの区域
の近い方の境界の間にある時、前記生地パターンを補う
装置に於て、 第1の細度レベルの第1のセル・データを受取る第1の
入力、及び派生細度レベルのランダム・データを受取る
第2の入力を持っていて、物体が前記最大の細度レベル
の近い方の境界の先にある時に、前記第1のセル・デー
タを供給し、物体が視点と前記最大の細度レベルの近い
方の境界の間にある時に、前記ランダム・データを供給
する切換え手段と、 前記第1の細度レベルより低い第2の細度レベルの第2
のセル・データを受取る第1の入力、及び切換え手段に
結合された第2の入力を持っていて、物体が最大の細度
レベルの近い方の境界より先にある時に、前記第2のセ
ル・データ及び第1のセル・データを混合すると共に、
物体が前記視点及び最大の細度レベルの近い方の境界の
間にある時に、前記第2のセル・データ及び前記ランダ
ム・データを混合する混合手段とを有する装置。 10、更に、 前記混合手段の第1の入力に結合された出力、及び前記
第2のセル・データを受取る入力を持っていて、予定の
複数個の第2のセルからの第2のデータを平滑し、平滑
された第2のデータが前記混合手段に供給される第2の
セル・データになる様にする第1の平滑手段と、 前記混合手段の前記第2の入力に結合された出力、及び
前記物体が最大の細度レベルの近い方の境界より先にあ
る時に前記第1のセル・データを受取り、且つ前記物体
が視点と最大の細度レベルの近い方の境界の間にある時
に前記ランダム・データを受取る入力を持っていて、予
定の複数個の第1のセルからの第1のデータを平滑して
、平滑された第1のデータが前記混合手段に供給される
前記第1のセル・データを構成する様にすると共に、複
数個のミニセルの内の予定の1つの予定の複数個の情報
センタから利用し得るランダム・データを平滑して、平
滑されたランダム・データが前記混合手段に供給される
前記ランダム・データを構成する様にする第2の平滑手
段とを有する請求項9記載の装置。 11、前記切換え手段の第2の入力に結合された出力、
及びランダム・データを受取る入力を持っていて、視点
から物体までの距離に応答して、派生細度レベルを設定
して、当該減衰手段の出力に利用出来るランダム・デー
タが派生細度レベルになる様にする減衰手段を有する請
求項9記載の装置。 12、ランダム・データの源に結合された出力を持つラ
ンダム選択手段を有し、該ランダム・データの源は複数
個のミニセルを持ち、各々のミニセルは最大の細度レベ
ルに於けるセルと同じ寸法であり、前記ランダム選択手
段が物体の位置に応答して、前記複数個のミニセルの内
の1つを選択する請求項11記載の装置。 13、記憶データが夫々予定のセル寸法を持つと共に予
定の強度値を持つ第1及び第2のセルを含む時、該記憶
データから、物体の画像を形成する画素の強度制御によ
り、物体の表面の生地パターンを含む物体の画像を発生
する計算機画像発生装置に用いられ、物体が視点と前記
計算機画像発生装置の最大の細度レベルの区域の近い方
の境界の間にある時、前記生地パターンを補う装置に於
て、 第1の細度レベルの第1のセルを受取る第1の入力、及
び派生細度レベルのミニセル・データを受取る第2の入
力を持っていて、該ミニセル・データが前記第1及び第
2のセルの強度値とは独立のランダムにした強度値を持
つ様になっていて、物体が最大の細度レベルの近い方の
境界より先にある時に、第1のセルの強度値を供給する
と共に、物体が視点と最大の細度レベルの近い方の境界
の間にある時に、ミニセルの強度値を供給する切換え手
段と、 該切換え手段に結合された入力を持っていて、第1のセ
ルが前記切換え手段から供給される時に、表示すべき画
素の画像の中心に応答して、予定の複数個の第1のセル
からの強度値を平滑すると共に、ミニセル・データが前
記切換え手段から供給される時に、表示すべき画素の画
像の中心に応答して予定の複数個の情報センタからの強
度値を平滑する第1のセル平滑手段と、 第2のセルの強度値を受取る入力を持っていて、表示す
べき画素の画像の中心に応答して予定の複数個の第2の
セルからの強度値を平滑する第2のセル平滑手段と、第
2のセルの平滑された強度値を受取る第1の入力、及び
物体が最大の細度レベルの近い方の境界より先にある時
に第1のセルの平滑された強度値を受取り、物体が視点
と最大の細度レベルの近い方の境界の間にある時に、ミ
ニセル・データの平滑された強度値を受取る第2の入力
を持っていて、第2のセルの平滑された強度値を当該混
合手段の第2の入力に利用し得るデータと予定の形で比
例的に混合して、表示すべき画素の強度を制御する複合
強度値を求める混合手段とを有する装置。 14、前記切換え手段に結合された出力を持つ減衰手段
を有し、該減衰手段は物体と視点の間の距離に応答して
ミニセル・データを減衰させて、派生細度レベルの減衰
ミニセル・データを発生する請求項13記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US135,003 | 1980-03-31 | ||
| US07/135,003 US4974176A (en) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | Microtexture for close-in detail |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01214979A true JPH01214979A (ja) | 1989-08-29 |
Family
ID=22466058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63307081A Pending JPH01214979A (ja) | 1987-12-18 | 1988-12-06 | 細部を限定する方法と計算機画像発生装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4974176A (ja) |
| EP (1) | EP0321291A3 (ja) |
| JP (1) | JPH01214979A (ja) |
| IL (1) | IL88029A (ja) |
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