JPH02219184A - 画像処理装置 - 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、画像処理装置に係り、特にコンピータグラフ
ィックに好適な画像処理装置に関する。

［従来の技術］ 一般に画像処理装置は、複数のプロセッサにより画像情
報を分散して画像処理を行い、この処理結果をビデオメ
モリに一旦格納後に出力する様に構成されている。従来
技術による画像処理装置は。

画像処理を行う複数のプロセッサと画像情報を格納する
１つのビデオメモリから成り、複数のプロセッサが１つ
のビデオメモリを共有する様に構成されるものや、複数
プロセッサに複数のビデオメモリを持つものが知られて
いる。

一方、近年の動画像符号化／復号化技術として、送信及
び受信側の画像処理装置が予め複数のポリゴン（三角パ
ッチなどの面）より構成された画像モデル（この画像モ
デルの１単位をポリゴンと呼ぶ）を持ち、送信側処理装
置はこのモデルに基すいた分析結果であるパラメータ（
変形情報）を送信し、受信側処理装置は該パラメータに
基すいてモデルを変形し、モデルに対応する画像情報を
テスクチャマツプ（：「模様」を画像処理単位の多角形
面であるポリゴン面に施す処理、具体的にはポリゴン面
に色彩等を付ける処理）シ、再生画像を得る知的符号化
が提案されている。この知的符号化により自然な動画像
を得るためには、動画像処理をテレビレート（秒３０こ
ま）程度の再生速度が必要である。

尚、前記画像処理に関する文献としては１例えば電子情
報通信学会画像工学研究会が発表した文献ＩＥ８７−１
　（１９８７年４月２４日発行）の第１頁乃至第８頁記
載の「次世代画像符号化の構想」の記事及び文献ＩＥ８
８−３８　（１９８８年７月２２日発行）の第９頁乃至
第１６頁記載の［３次元モデルを用いた顔動画像符号化
における動き及び濃淡表現の一般化」Φ記事が挙げられ
る。

［発明が解決しようとする課題］ 前記従来技術による複数の該プロセッサが１つのビデオ
メモリを共有する画像処理装置は、ビデオメモリへのア
クセス競合が発生し、高速処理が困難であると言う不具
合があった。また、前記複数のビデオメモリを持つ画像
処理装置は複数のプロセッッサが全体画像情報を分散し
て処理するため全体座標がみえず、複数のポリゴン面（
画像処理単位の多角形面）を同時に処理することができ
ないと言う問題点を招いていた０例えば全体画像情報中
に複数の立方体が３次元で存在し、一方の立方体が他方
の立方体の陰になる場合、該一方の立方体の隠れ面（線
）を消去する必要が生じるが。

複数プロセッサで分散処理を行うために両立方体の相対
的座標位置が判らず前記隠れ面消去等の同時処理を行う
ことができなかった。

更に前記知的符号化を行う画像処理装置は秒３０こま程
度の再生速度を得られないため、計算機シュミレーショ
ンで非実時間で行われていた。

本発明の目的は前記従来技術による課題を解決すること
であり、実時間で画像処理を行うことができる画像処理
装置を提供することである。

［課題を解決するための手段］ 前記課題を解決するため本発明による画像処理装置は、
該分散した画像情報を並列に画像処理し、この並列処理
による複数の分散画像情報間の陰面消去を行った後に画
像情報を出力することを第１の特徴とする。この処理装
置は前記並列処理による複数の分散画像情報間の陰面消
去を行った後にビデオ信号に変換した画像情報を出力す
ることを第２の特徴とする。

更に本発明発明による画像処理装置は、複数のポリゴン
及び画像データを格納するファイルシステムと、該ファ
イルシステムから選択的に抽出されたポリゴン及び画像
データを用いてポリゴン単位の画像処理を行う複数のコ
プロセッサユニットと、該複数のコプロセッサユニット
により加工された画像情報を入力として複数のポリゴン
間の陰面処理を行うディジタル・スーパー・インポーザ
ーと、該インポーザ−により陰面処理された画像情報を
ビデオ信号に変換して出力するビデオ信号発生器とを備
えることを第３の特徴とする。

また本発明による画像処理装置は、複数のポリゴン及び
画像データを格納するファイルシステムと、該ファイル
システムから選択的に抽出されたポリゴン及び画像デー
タを用いてポリゴン単位の画像処理を行うと共にポリゴ
ンの３次元Ｚ座標値を格納する複数のコプロセッサユニ
ットと、該複数のコプロセッサユニットにより前記ｚｓ
ｉ標値を入力としてＺ座標における手前のポリゴンを検
出する手前ポリゴン検出器と、前記複数のコプロセッサ
ユニットにより加工された画像情報を入力として該検出
器により検出されたポリゴンの画像情報を出力すること
により複数のポリゴン間の陰面処理を行うディジタル・
スーパー・インポーザーと、該インポーザ−により陰面
処理された画像情報をビデオ信号に変換して出力するビ
デオ信号発生器とを備えることを第４の特徴とする。

［作用］ 前記第１の特徴による画像処理装置は、分散した画像情
報ごとに画像処理を行い、該画像情報間の陰面処理を行
った後に画像情報を出力することにより、高速に画像処
理及び陰面消去を行うことができる。第２の特徴による
画像処理装置は、前記複数の分散画像情報間の陰面消去
を行った後にビデオ信号に変換した画像情報を出力する
。

更に第３の特徴による画像処理装置は、ポリゴン単位の
画像処理を行う複数のコプロセッサユニットユニットと
、該ユニットにより処理された複数の画像情報を入力と
して複数のポリゴン間の陰面処理を行うディジタル・ス
ーパー・インポーザーとを備えたことにより、知的符号
化技術を用いた画像処理を高速に行うことができる。

更に第４の特徴による画像処理装置は、ポリゴン及び画
像データを用いてポリゴン単位の画像処理を行うと共に
ポリゴンの３次元Ｚ座標値を格納する複数のコプロセッ
サユニットと、前記２座標値を入力として２座標におけ
る手前のポリゴンを検出する手前ポリゴン検出器と、該
手前ポリゴン検出器により手前と検出されたポリゴンの
画像情報を出力するディジタル・スーパー・インポーザ
ーとを備えたことにより、知的符号化技術を用い且つＺ
バッファ法による陰面消去を行った画像処理を高速に行
うことができる。

［実施例］ 以下、本発明による画像処理装置の一実施例を図面を参
照して詳細に説明する。

第１図は前述の画像モデル（？１数のポリゴンの集合）
をパラメータ（変形情報）を用いて画像処理する知的符
号化技術を採用した画像処理装置の一実施例を示す図で
あり、内蔵する０画像モデル（３次元のワイヤフレーム
モデルを構成するポリゴン）に変形・回転・移動等の画
像処理を施し。

色彩・輝度等の画像データを前記モデルにテクチャマツ
プすることにより出力画像を得るものである。また前記
ワイヤフレームモデルは、複数のポリゴンによって構成
され、前記テクチャマツプはポリゴン単位に複数のプセ
ッサユニットに分散して行うものである。

具体的に述べると本装置は、コンソール６から入力され
る操作者の指示に従って画像情報の処理を制御するスー
パ・バイザ・プロセッサ１と１画像モデルである３次元
のワイヤフレームモデル、即ちポリゴン及び色彩等の画
像データを複数格納するファイルシステム７と、該ファ
イルシステム７から読み出したポリゴンを受信して画像
処理を行う複数のコプロセッサユニット１００乃至９ｏ
ｏ　ト、該ユニット１００乃至９００により画像処理さ
れた画像情報をサンプリングするサンプリング信号発生
器１０と、該信号発生器１０によりサンプリングされた
画像情報を入力として予め定められた方法で１つの画像
情報を選択もしくは計算することにより。

最高輝度等をファクターとしてスーパーインポーズを行
うディジタル・スーパー・インポーザー４と、該インポ
ーザ−４の出力をビデオ信号３として出力するビデオ信
号発ｓ２とを備える。

また前記複数のコプロセッサユニット１００等は、入力
したポリゴンのデータをスーパ・バイザ・プロセッサ１
からの指示により回転・移動・変形等の座標変換処理に
よって画像処理を行うコプロセッサ１０１と、該ポリゴ
ンの座標データを格納するメインメモリ１０３と、該メ
インメモリ１０３に格納されたポリゴンの輝度・色彩（
ＲＯＢ信号）等の画像データを格納するイメージメモリ
１０４と、前記画像処理されたポリゴンに画像データを
テクチャマツプ（色彩等を施す）した画像情報を格納す
るビデオメモリ１０５とから構成される。前記コプロセ
ッサユニット１００等は１本実施例では９つから構成さ
れる例を示すが本発明はこれに限られるものではない。

この様に構成された画像処理装置は、操作者がコンソー
ル６よりスーパ・バイザ・プセッサ１に動作開始を要求
すると、該プセッサ１はファイルシステム７に格納され
ている色彩等の画像データをブロードキャストバス５を
介してコプロセッサユニット１００等内のイメージメモ
リ１０４等にダウンロードする０次にスーパパイザブセ
ッサ１はファイルシステム７からワイヤフレームモデル
を構成するポリゴンのデータ（３次元の座標値）を予め
定められた処理割当に従ってブロードキャストバス５を
介してコプロセッサユニット１００等内のメインメモリ
１０３にダウンロードする。

この後入−パ・バイザ・プセッサ１は、各コプロセッサ
ユニット１００他のメインメモリ１０３等に格納したポ
リゴンに対する回転・移動・変形等のコンソール６から
の要求を各コプロセッサ１０１に転送する。

この要求を受けたコプロセッサ１０１等はメインメモリ
１０３等に格納したポリゴンのデータに対して前記回転
他の座標変換を行い、イメージメモリ１０４等に格納し
た画像データをテクチャマツプしてからビデオメモリ１
０５等にディジタルの画像情報を出力する。これにより
画像情報を構成するポリゴンは複数のコプロセッサユニ
ット１００等により並列処理されるが、この時点では各
ポリゴン間の全体画像中の３次元的配置をファクターと
していないため、陰面消去を施す必要がある。

そこで本実施例においては、前記ビデオメモリ１０５等
に格納された複数の画像情報をデュアルポート接続され
たサンプリング信号発生ｓ１０によりサンプリングして
ディジタル・スーパー・インポーザ４に入力し、このイ
ンポーザ４が入力した全ての画像情報から予め定められ
た方法で１つの画像情報を選択もしくは計算して陰面消
去を行う。

この選択もしくは計算は１画像情報がモノクロで画像デ
ータが輝度値なら最も明るい輝度値を選択することや、
画像情報がカラーで画像データが色差値なら特定の色を
選択することにより、複数のポリゴン間の陰面消去等を
行うものである。

前記ディジタル・スーパー・インポーザ４からの出力は
ビデオ信号発生器２に入力されてビデオ信号に変換され
た後、ビデオ信号３として出力される。

従って本実施例による画像処理装置は、画像情報をポリ
ゴンごとに分割して複数のコプロセッサユニット１００
他が画像処理を行い、この処理結果をサンプリング信号
発生器１０のサンプリングによってディジタル・スーパ
ー・インポーザ４が陰面消去等を行って出力することに
より、高速にテクチャマツプされた再生画像を出力する
ことができる。

尚、前記実施例においては各コプロセッサユニットから
出力されるデイタル画像信号を処理する例を説明したが
１本発明はこれに限られるものではなく、ビデオメモリ
の出力をビデオ信号に変換後にスーパー・インポーズす
る様に構成してもよＩｌ亀。

次に本発明の他の実施例による画像処理装置を第２図を
参照して説明する。

本実施例による画像処理装置の構成は前記実施例と比較
すると、スーパ・バイザ・プロセッサ１゜コンソール６
、ファイルシステム７、ビデオ信号発生器２．サンプリ
ング信号発生器ｌＯは前記と同様であるが、コプロセッ
サユニット、ディジタル・スーパー・インポーザ等の構
成が異なる。即ち本実施例による処理装置は、メインメ
モリ１０６等に格納し画像処理を施したポリゴンのＺ軸
（奥行き）方向の座標値を格納する２座標バッファメモ
リ１０６等を備えるスーパ・バイザ・プロセッサ１００
０乃至９０００と、該２座標バツフアメモリ１０６等の
出力を入力してＺ軸座標の内、最も手前のポリゴンを検
出する手前ポリゴン検出器８と、該手前ポリゴン検出器
８により検出されたポリゴンのビデオメモ１月０５等の
出力を選択してビデオ信号発生器２に出力するディジタ
ル・スーパーメインポーザー９とを備える。尚、前記手
前ポリゴン検出器８は１例えば２軸座標において手前が
最大値、奥が最小値とすると複数ポリゴンのＺ軸座標値
のうち。

最大のポリゴンを選択することにより、最も手前のポリ
ゴンを検出するものであり、またスーパ・バイザ・プロ
セッサｔｏｏｏ等は前記実施例と同様に９つ用意されて
いる。

この様に構成された画像処理装置は、前述の実施例同様
にスーパ・バイザ・プセッサ１がファイルシステム７か
ら色彩等の画像データをイメージメモリ１０４等にダウ
ンロードすると共に、ポリゴンのデータを予め定められ
た処理割当に従ってメインメモリ１０３等にダウンロー
ドした後、コプロセッサユニット１００等によりポリゴ
ンのデータに対して回転他の座標変換を行い、イメージ
メモリ１０４等の画像データをテクチャマツプしてから
ビデオメモリ１０５等にディジタルの画像情報を出力す
る。

このとき各コプロセッサユニット１００等は、画像処理
後のポリゴンのＺ軸方向の座標値を２座標バツフアメモ
リ１０６等に転送する。この複数の２座標バツフアメモ
リ１０６等に転送された２軸座標値はサンプリング信号
発生器ｌＯにより手前ポリゴン検出器８にサンプリング
され、検出ＦＩｈ８は入力したＺ軸座標の内、最も手前
のポリゴンを検出する１例えば手前ポリゴン検出器８が
、前記Ｚ軸座標において手前が最大値、奥が最小値とし
た場合、複数ポリゴンの２軸座標値のうち最大のポリゴ
ンを選択することにより、最も手前のポリゴンを検出す
る ディジタル・スーパー・インポーザー９は、前記検出器
８により検出されたポリゴンの画像情報。

即ち最も手前の画像情報をビデオ信号発生器２に出力す
る。この出力信号は手前のポリゴンの画像情報であるた
め、結果的に陰面の画像情報が除去されたものである。

この信号を入力とするビデオ信号発生器２は、前記陰面
消去された画像情報をビデオ信号３として出力する。

従って本実施例による画像信号処理装置は、いわゆる２
バツフア法による陰面消去を行ったビデオ信号を高速に
出力することができる。

尚、前記実指例においては各コプロセッサユニットが１
つのビデオメモリ及び２座標バツフアメモリを持つ例を
示したが１本発明はこれに限られるものではなく、ダブ
ルブアフ７構成にすることにより、信号出力及び入力を
別々のメモリに同時に行って更に高速化することができ
る。

尚、前述の実施例ではコンソール６から入力される操作
者の糟示により動作する画像処理装置に本発明を適用す
る例を説明したが、本発明はこれに限られるものではな
く、例えば前記コンソールをネットワーク（通信路）に
代えることにより。

知的符号化の送信装置からの信号を入力する知的符号化
の受信装置に適用することもできる。

［発明の効果］ 以上述べた如く本発明による画像処理装置は、分散した
画像情報ごとに画像処理を行い、該画像情報間の陰面処
理を行った後に画像情報を出力することにより、高速に
画像処理及び陰面消去を行うことができる。この画像処
理装置は、前記複数の分散画像情報間の陰面消去を行っ
た後にビデオ信号に変換した画像情報を出力する。

また本発明による画像処理装置は、ポリゴン単位の画像
処理を行う複数のコプロセッサユニットユニットと、該
ユニットにより処理された複数の画像情報を入力として
複数のポリゴン間の陰面処理を行うディジタル・スーパ
ー・インポーザーとを備えたことにより、知的符号化技
術を用いた画像処理を高速に行うことができる。

更に本発明による画像処理装置は、ポリゴン及び画像デ
ータを用いてポリゴン単位の画像処理を行うと共にポリ
ゴンの３次元Ｚ座標値を格納する複数のコプロセッサユ
ニットと、前記２座標値を入力として２座標における手
前のポリゴンを検出する手前ポリゴン検出器と、該手前
ポリゴン検出器により手前と検出されたポリゴンの画像
情報を出力するディジタル・スーパー・インポーザーと
を備えたことにより、知的符号化技術を用い且つ２バツ
フア法による陰面消去を行った画像処理を高速に行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による画像処理装置を示す図
、第２図は本発明の他の実施例による画像処理装置を示
す図である。 １：スーパバイザプロセッサ、２：ビデオ信号発生器、
３：ビデオ信号、４及び９：ディジタル・スーパー・イ
ンポーザー５ニブロードキヤストバス、６：コンソール
、７：ファイルシステム。 ８：手前ポリゴン検出器、１０：サンプリング信号発生
器、１００：コプロセッサユニット、１０１：コプロセ
ッサユ、１０２：ローカルバス、１０３：メインメモリ
、１０４：イメージメモリ、１０５：ビデオメモリ。 ２００：コプロセッサユニット、９００：コプロセッサ
ユニット。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像情報を分散して処理する画像処理装置であっ
   て、該分散した画像情報を並列に画像処理し、該並列処
   理による複数の分散画像情報間の陰面消去を行った後に
   画像情報を出力することを特徴とする画像処理装置。
2. （２）分散した画像情報を並列に画像処理し、該並列処
   理による複数の分散画像情報間の陰面消去を行った後に
   ビテオ信号に変換した画像情報を出力することを特徴と
   する請求項１記載の画像処理装置。
3. （３）複数のポリゴンにより構成される画像情報の処理
   を行う画像処理装置であって、複数のポリゴン及び画像
   データを格納するファイルシステムと、該ファイルシス
   テムから選択的に抽出されたポリゴン及び画像データを
   用いてポリゴン単位の画像処理を行う複数のコプロセッ
   サユニットと、該複数のコプロセッサユニットにより加
   工された画像情報を入力として複数のポリゴン間の陰面
   処理を行うディジタル・スーパー・インポーザーと、該
   インポーザーにより陰面処理された画像情報をビデオ信
   号に変換して出力するビテオ信号発生器とを備えること
   を特徴とする画像処理装置。
4. （４）複数のポリゴンにより構成される画像情報の処理
   を行う画像処理装置であって、複数のポリゴン及び画像
   データを格納するファイルシステムと、該ファイルシス
   テムから選択的に抽出されたポリゴン及び画像データを
   用いてポリゴン単位の画像処理を行うと共にポリゴンの
   ３次元Ｚ座標値を格納する複数のコプロセッサユニット
   と、該複数のコプロセッサユニットにより前記Ｚ座標値
   を入力としてＺ座標における手前のポリゴンを検出する
   手前ポリゴン検出器と、前記複数のコプロセッサユニッ
   トにより加工された画像情報を入力として該検出器によ
   り検出されたポリゴンの画像情報を出力することにより
   複数のポリゴン間の陰面処理を行うディジタル・スーパ
   ー・インポーザーと、該インポーザーにより陰面処理さ
   れた画像情報をビデオ信号に変換して出力するビテオ信
   号発生器とを備えることを特徴とする画像処理装置。