JPH0632046B2 - Object image synthesizer - Google Patents

Object image synthesizer

Info

Publication number
JPH0632046B2
JPH0632046B2 JP31183286A JP31183286A JPH0632046B2 JP H0632046 B2 JPH0632046 B2 JP H0632046B2 JP 31183286 A JP31183286 A JP 31183286A JP 31183286 A JP31183286 A JP 31183286A JP H0632046 B2 JPH0632046 B2 JP H0632046B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
area
ray
information
brightness
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP31183286A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS63167986A (en
Inventor
啓次 根本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP31183286A priority Critical patent/JPH0632046B2/en
Publication of JPS63167986A publication Critical patent/JPS63167986A/en
Publication of JPH0632046B2 publication Critical patent/JPH0632046B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Image Generation (AREA)

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。
The present invention relates to an object image compositing apparatus for compositing images for displaying an object.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

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、白川功、大村
皓一著、論文「コンピュータグラフィックスシステム
LINKS−1における画像生成の高速化手法」に記載
されている。
As a method of synthesizing digital images for displaying an object, there is a method called a ray search method. In this method, the path of the light ray from the light source to the viewpoint is traced in the opposite direction,
The intersection determination process between the light ray and the object is performed, and the brightness of each pixel forming the image is calculated based on the result. An example of this ray search method is the IPSJ journal, Vol. 25, No. 6.
No., Hiroshi Deguchi, Hitoshi Nishimura, Hiroshi Yoshimura, Toru Kawada, Isao Shirakawa, Koichi Omura, Paper "Computer Graphics System"
LINKS-1 for speeding up image generation ".

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(Computer Graph
ics)、第18巻、第3号、マーク・ディッペ(Mark Di
ppe)、ジョン・スウェンセン(John Swensen)著、論
文「アン アダプティブ サブディヴィジョン アルゴ
リズム アンド パラレル アーキテクチャ フォア
リアリスティック イメージシンセシス(An Adaptive
Subdivision Algorithm and Parallel Architecture fo
r Realistic Image Synthesis)」に記載されている。
In order to perform image generation by such a ray search method at high speed, the space in which an object is defined is divided into a plurality of areas, each area is assigned to one computer, and each computer is assigned. Methods have been proposed for processing rays that pass through a region. For more information on this method, see Computer Graph.
ics), Volume 18, Issue 3, Mark Dippe
ppe), John Swensen, "Unadaptive Subdivision Algorithm and Parallel Architecture Fore"
Realistic Image Synthesis (An Adaptive
Subdivision Algorithm and Parallel Architecture fo
r Realistic Image Synthesis) ”.

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
タに割り当てられる。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、割り当てら
れた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へ転送され
る。
In the above method, the space is first divided into a plurality of rectangular parallelepiped areas, and each area is assigned to one computer. Next, the data of the object included in the assigned rectangular parallelepiped region is stored in each computer. Then, in each computer, intersection determination processing between a light ray passing through the assigned area and an object is performed. By this intersection determination processing, when an object intersects a light ray, reflection and transmission processing on the surface of the object is performed. Information about rays that do not intersect the object in that area is transferred to the computer assigned to the adjacent area.

このような処理を行なう場合、各コンピュータの処理量
にかなりの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、ほとんど処理が行な
われないといった場合がある。
When such processing is performed, there is a possibility that the processing amount of each computer may vary considerably. That is, the processing amount of the computer assigned with the area containing many objects is very large, and the computer assigned with the area containing no object may hardly perform the processing.

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
した領域に割り当て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。
In order to reduce such a variation in load between computers, a method has been proposed in which the vertices of a region divided into a rectangular parallelepiped are arbitrarily moved to change the volume or shape of the region. That is, by moving the vertex, the processing amount of the computer assigned to the area whose volume is reduced is reduced. Then, the computer assigned to the area whose volume has increased due to the movement of the apex is responsible for the processing. In this way, the load is redistributed among the computers.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

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。
In such a conventional load redistribution method, the shape of the region is variously changed because the apex of the region is moved to redistribute the load. That is, since the deformation is caused by the movement of the vertices, the shape of the area is maintained as a hexahedron, but the orientation and shape of each boundary surface of the area are arbitrary. Therefore, the following problems occur.

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。
When transmitting light ray information from the first divided area to an adjacent area, the area to be transferred is determined by determining the intersection between the boundary surface of the area and the light ray. However, since the direction and shape of each boundary surface of the region are arbitrary, the processing amount of this intersection determination processing becomes very large. For this reason, there is a problem that the entire processing time is delayed.

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、変化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。
Second, when the shape of the area is changed, the information on the objects included in the area must be changed. That is, in the case of a region where the volume is reduced, there is a possibility that some of the objects included in the region before the change are not included in the region after the change. Further, in the case of a region where the volume is increased, a new object may be included in that region. Even when such object information is changed, there is a problem that the amount of processing and the processing time required to determine an object included in the area become very large because the shape of the area varies.

このように、領域の頂点を移動して負荷の再配分を行な
うという従来の方法では、再配分に要する処理が非常に
多く、再配分による効果が十分に得られないという問題
点がある。
As described above, in the conventional method of moving the apexes of the area to redistribute the load, there is a problem that the amount of processing required for the redistributing is very large and the effect of the redistributing cannot be sufficiently obtained.

本発明、負荷の再配分のための領域形状の変更情報を単
純にすることで、領域形状の変更に伴う情報を軽減する
ことができ、再配分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を目的とする。
According to the present invention, by simplifying the area shape change information for load redistribution, the information associated with the area shape change can be reduced, and the effect of redistribution can be sufficiently enhanced. It is an object to provide a synthesizer.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

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す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、それぞれが前記物体の
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
この担当領域に含まれる物体との交差判定処理を行なう
ことにより前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、前記輝度計算
部に前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前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、前記輝度計算
部の負荷を決定する負荷決定手段と、各座標軸に平行な
方向において前記担当領域と隣接する領域を担当する隣
接輝度計算部と前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、前記相互通信手段を介して得ら
れる前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前記輝度計算部の担当領域の拡
大方向として決定する方向決定手段と、前記負荷が最大
となる隣接輝度計算部の負荷と前記輝度計算部の負荷と
を比較して前記方向決定手段で決定された方向に前記輝
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、前記拡大決定手段の決定に基づき前記方向
決定手段で決定された方向に前記担当領域を拡大すべく
前記領域情報記憶手段に記憶された前記担当領域の範囲
を変更する領域拡大手段とが備えられている。〔作用〕 本発明における輝度計算部の負荷の再配分方法について
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の1領
域が、その輝度計算部の担当領域として割り当てられ
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。
The object image synthesizing device of the present invention includes an initial light ray generation unit that generates information about a plurality of light rays that pass through each pixel from a viewpoint, an object information setting unit that sets information about the object, and a space in which the object is defined. Of a plurality of areas generated by dividing the area into a plurality of areas, and calculating the brightness of the pixel by performing intersection determination processing between a ray passing through this area and an object included in the area And an image storage unit that stores the brightness calculated by the brightness calculation unit as an image, and the brightness calculation unit generates the object definition space by dividing the object definition space on a plane perpendicular to the coordinate axis. Area information storage means for storing the range of the area in charge of the brightness calculation portion of the plurality of areas to be stored, load determination means for determining the load of the brightness calculation portion, and the load in the direction parallel to each coordinate axis. The load on the adjacent brightness calculation unit that handles the area adjacent to this area and the mutual communication unit that performs mutual communication between the brightness calculation unit and the adjacent brightness calculation unit obtained via the mutual communication unit is maximized. A direction determining unit that determines the direction of the area in charge of the adjacent brightness calculation unit as the expansion direction of the area in charge of the brightness calculation unit and the load of the adjacent brightness calculation unit and the load of the brightness calculation unit that maximizes the load are compared. Then, in the direction determined by the direction determining means based on the determination of the enlargement determining means for determining whether to expand the area in charge of the brightness calculation unit in the direction determined by the direction determining means, and the direction determined by the direction determining means. Area expansion means for changing the range of the area in charge stored in the area information storage means in order to expand the area in charge is provided. [Operation] A method of redistributing the load of the brightness calculation unit in the present invention will be described. One area of a plurality of areas generated by dividing the object definition space on a plane perpendicular to the coordinate axis is assigned to each brightness calculation section as the area in charge of the brightness calculation section. The range of the assigned area is stored in the area information storage unit provided in the brightness calculation unit.

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、隣接輝度計算部とよぶ。
Here, among the areas adjacent to the area in charge of this brightness calculation section, the six brightness calculation sections in charge of the areas in the direction parallel to each coordinate axis (x, y, z axis) are called adjacent brightness calculation sections. .

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
続方向を、担当領域の拡大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、決定方向を領域拡大手段に出力する。
The load of each brightness calculation unit is determined by the load determination unit and transferred to the six adjacent brightness calculation units via the mutual communication unit. Then, the direction determining means selects the maximum load from the loads of the six adjacent brightness calculation sections obtained via the mutual communication means, and the connection direction of the adjacent brightness calculation section having the maximum load is expanded in the area in charge. Determine as the direction. Then, the direction determining means outputs the maximum load to the expansion determining means, and outputs the determined direction to the area expanding means.

次に拡大決定手段は、負荷決定手段によて決定された負
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う。この比較結果に基づいて、負荷
が最大となる隣接輝度軽算部の担当領域の方向にこの輝
度計算部の担当領域を拡大するかどうかを決定する。
Next, the enlargement determining unit compares the load determined by the load determining unit with the maximum load of the adjacent luminance calculation unit output from the direction determining unit. Based on the comparison result, it is determined whether or not to expand the area in charge of the brightness calculation unit in the direction of the area in charge of the adjacent brightness calculation unit where the load is maximum.

最後に領域拡大手段は、拡大決定手段の決定に従い領域
情報記憶手段に記憶された担当領域の範囲を変更して、
担当領域の拡大を実行する。
Finally, the area expansion means changes the range of the area in charge stored in the area information storage means according to the determination of the expansion determination means,
Expand the area of responsibility.

このように、担当領域を負荷の比較結果に基づいて拡大
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、負荷の再配分が実行される。
In this way, by expanding the assigned area based on the load comparison result, the load is redistributed between the brightness calculation unit and the adjacent brightness calculation unit.

〔実施例〕〔Example〕

第1図(a)および(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、第1図(a)に示す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、本実
施例には、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。
1 (a) and 1 (b) are configuration diagrams showing an object image synthesizing apparatus as one embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing the entire object image synthesizing device, and FIG. 1 (b) is a configuration diagram showing a detailed configuration of the brightness calculation unit shown in FIG. 1 (a). As shown in FIG. 1A, the present embodiment is provided with an initial light ray generation unit 1 that generates information on a plurality of light rays passing through each pixel of an image to be combined from a preset viewpoint. .

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。
Further, an object information setting unit 2 for setting the information of the displayed object is provided.

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
域を通過する光線と担当領域(領域5と称す)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、総ての画素の輝度を0に
設定する。
Furthermore, one of a plurality of regions generated by dividing the defined space of the object is in charge, and a ray passing through this region and an object included in the in-charge region (referred to as region 5) A plurality of brightness calculation units 3 that calculate the brightness of each pixel by performing the intersection determination process are provided.
An image storage unit 4 for storing the brightness calculated by the brightness calculation unit 3 as an image is provided. This image storage unit 4
Sets the brightness of all pixels to 0 before performing image composition.

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
情報入力部6が設けられている。
Then, these initial light ray generation unit 1 and object information setting unit 2
And a connection line 5 for transmitting information between the plurality of brightness calculation units 3 and the image storage unit 4. This connection line 5
An information input unit 6 is provided for inputting information from a keyboard, for example.

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他の輝度計算部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。
As shown in FIG. 1 (b), the brightness calculation section 3 is provided with another brightness calculation section 3 in charge of areas adjacent in the six directions and mutual communication means 31 for mutual communication. Further, a communication means 32 for communicating via the connection line 5 is provided. Further, a connection line 101 for transmitting information in the brightness calculation section 3 is provided.

第2図は、画素p(i,j)の輝度Iの計算方法を示す
説明図であり、図のように光源L、物体O,O′および
点Eが配置されている。第2図に示すように、光線探索
法においては、光源Lから画素p(i,j)を通って視
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I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。第2図
および以下の説明でR,R′,RL等は光線を示し、 は方向を示し、方向は光線Rの方向を示すというよう
に対応する。この光線Rの輝度I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。(*は掛け算を示
す) ref:物体Oの反射係数 dif:物体Oの拡散係数 I′ :′方向からの入射光強度 IL :光源Lからの入射光強度 :物体Oの表面の単位法線ベクトル ′ :方向の正反射方向ベクトル これらの2つの入射光強度I′,ILを求めるために、
光線Rと物体Oとの交点CPを始点として方向が 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′,GLとして設定する。すなわち、光線R
が物体Oに衝突することにより減衰されて、光線R′,
RLが発生されるのである。これらの減衰率G′,GL
は、 G :光線Rの減衰率(=1) となる。これらの減衰率G′,GLを用いることによ
り、光線Rの輝度Iすなわち画素p(i,j)の輝度I
は、次のように求められる。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a method of calculating the brightness I of the pixel p (i, j), in which the light source L, the objects O and O ′, and the point E are arranged as shown in the figure. As shown in FIG. 2, in the ray search method, the path of the ray from the light source L through the pixel p (i, j) to the viewpoint E is traced in the opposite direction, and the pixel p (i, j
j) The brightness is calculated. Where pixel p (i, j)
Will be referred to as the brightness of the light ray R generated in the opposite direction from the viewpoint E through the pixel p (i, j). In FIG. 2 and the following description, R, R ′, RL and the like represent light rays, Corresponds to the direction, the direction corresponds to the direction of the ray R, and so on. The brightness I of the light ray R means the pixel p (i,
It is the intensity I of the light that enters the viewpoint E through j). The brightness I of the ray R is calculated by the following equation. (* Indicates multiplication) ref: the reflection coefficient of the object O dif: diffusion coefficient of the object O I ':' intensities of light incident from the direction I L: incident light intensity from the light source L: unit normal vector of the surface of the object O ': the direction of specular reflection Direction vector These two incident light intensity I ', in order to determine the I L,
Starting from the intersection CP of the ray R and the object O, the direction is Two light rays R ′ and RL are generated. In addition, the coefficients of I ′ and I L for obtaining the brightness I are represented by light rays R ′ and R L.
The attenuation rates G ′ and G L of That is, the ray R
Is attenuated by the collision of the object O with the ray R ′,
R L is generated. These attenuation factors G ′, G L
Is G: The attenuation rate of the light ray R (= 1). By using these attenuation factors G ′ and G L , the brightness I of the light ray R, that is, the brightness I of the pixel p (i, j)
Is calculated as follows.

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。
I = G ′ * I ′ + G L * I L When the new rays R ′ and RL are thus generated, the information of the ray R becomes unnecessary.

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″,GL′は、やはり同様に次式で計
算される。
Further, as shown in FIG. 2, when the ray R ′ intersects the object O ′, rays R ″ and RL ′ are similarly generated.
These attenuation factors G ″ and G L ′ are similarly calculated by the following equations.

ref′:物体O′の反射係数 dif′:物体O′の拡散係数 ′:物体O′の表面の単位法線ベクトル このように、減衰率G″,GL′には、減衰率G′が積
算される。
ref ': reflection coefficient of the object O'dif': diffusion coefficient of the object O '': unit normal vector of the surface of the object O ' In this way, the damping rate G ', GL ' is multiplied by the damping rate G '.

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Lの照明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Lの輝度となる。このように、物体へ向か
う光線R,R′と光源L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。
However, the processing of the ray R L is different from the processing of the rays R and R ′.
When the ray R L intersects the object, the intersection CP becomes a shadow of the object and cannot receive the illumination light of the light source L. Therefore, the brightness I L of the light ray R L becomes zero. If the ray R L does not intersect any object, the intensity I L of the ray R L is the intensity of the light source L. Thus, light rays R towards the object, the handle is a ray R L where R 'and directed to the light source L are different, it is necessary to distinguish between the type of light. Therefore,
A type C for distinguishing the type of the light ray is set to the light ray R. This type C is 0 when the ray R is directed to the object,
A value of 1 is given when going to the light source.

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I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Iに与える影響はほとん
ど無視できるようになる。
As shown in FIG. 2, a ray of light directed to the object generates a ray of light directed to a new object each time it collides with the object. Therefore, in order to calculate the brightness I of one pixel p, a large number of light rays need to be processed. But,
Since the light ray is attenuated each time it collides with an object, the influence of the light ray on the luminance I becomes almost negligible as the number of collisions increases.

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Lへ向かう光線RLの
みが発生される。
Therefore, in order to limit the number of collisions of the light ray R, the number of times T is set for the light ray R. This number T indicates the number of possible collisions of the light ray R. If a ray R having a number of times T strikes an object and a ray R'to the object is generated, the number T'of rays R'is set to (T-1). If the ray R of which the number T is 0 collides with the object, the ray R'to the object is not generated but only the ray R L to the light source L is generated.

なお、第2図では光源Lが1個しか存在しないが、複数
個の光源Li(i=1,2,…)が存在する場合は、す
べての光源Li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Liが存在する場合には、光線R
Lの回数Tとして、その光線RLが向かう光源の番号i
を設定する(計算機の処理上、光線R,R′に対する回
数Tの設定に相当するように光線RLに対する光源の番
号iを設定する)。このように光線RLに対し回数Tの
代わりに光源Liの番号iを設定することにより、複数
個の光源Liが存在する場合でも、各光線RLが向かう
光源Liの番号iが分かるので、正しく処理を行うこと
ができる。
Although there is only one light source L in FIG. 2, if there are a plurality of light sources L i (i = 1, 2, ...), light rays traveling to all the light sources L i must be generated. I won't. By the way, in the case of the light ray R L directed to the light source, a new light ray is not generated even if it intersects with the object as described above, so the number T of times as the information of the light source R L has no meaning.
Therefore, when there are a plurality of light sources L i , the light ray R
As the number of times T of L , the light source number i to which the ray R L is directed
(The number i of the light source for the light ray R L is set so as to correspond to the setting of the number of times T for the light rays R and R ′ in the processing of the computer). By setting the number i of the light source L i instead of the thus rays R L to the number of times T, even when a plurality of light sources L i exists, the number i of the light source L i of each light beam R L is directed You know, so you can do it right.

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、物体へ向かう光線
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。
For simplicity, only reflection on the surface of the object is considered here. If the transmission of the object is also taken into consideration, a ray in the transmission direction may be generated at the intersection of the object and the ray R. However, the type of this light ray is a light ray traveling toward the object, and if it is processed in the same manner as the above-mentioned light ray R ', the transmission of the object can be correctly expressed.

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(Sx,Sy,Sz)と方向(dx,
dy,dz)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。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing information on the light ray R to be set when the light ray R is generated. As shown in FIG. 3, when the light ray R is generated, as the information of the light ray R, the starting point position coordinates (S x , S y , S z ) of the half line indicating the light ray R and the direction (d x ,
d y , d z ) are set. The position (i, j) of the pixel p (i, j) affected by the brightness of the ray R is also set as the information of the ray R. Further, the attenuation rate G of the light ray R, the number T of the light ray R, and the type C of the light ray R are also set as the information of the light ray R.

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に、光線Rを発生す
る。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the operation of the initial light beam generator 1. As shown in FIG. 4, in the initial light ray generation unit 1, a light ray R is generated with the viewpoint E as a starting point and an extension of a half line passing through each pixel p (i, j) forming the image P.

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(Ex,Ey,E
z)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、画像Pの平面と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・ホィッテッド(T.Whitted)著、コミュニ
ケーション オブ エーシーエム(Communication of A
CM)、第23巻、第6号、343頁から349頁、論文
「アン インプルーブド イルミネーション モデル
フォオ シェーディッド ディスプレイ(An Improved
Illumination Model for Shaded Display)」に記載さ
れている。
Therefore, in the initial ray generator 1 of FIG. 1 (a), the position coordinate (E x , E y , E of the viewpoint E is set by the information input unit 6.
z ) is input. Also, as information defining the image P to be combined, parameters indicating the plane and range of the image P are
It is input from the information input unit 6. In the initial ray generator 1,
Information on the ray R is generated based on these parameters. An example of the method of obtaining the half line indicating the ray R is described in T. Whitted, Communication of A.C.
CM), Vol. 23, No. 6, pp. 343-349, Paper "Unimproved Illumination Model"
For Shaded Display (An Improved
Illumination Model for Shaded Display) ”.

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,Sz)を求
める。この位置座標(Sx,Sy,Sz)が、光線Rの
始点位置座標(Sx,Sy,Sz)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(dx,dy,dz)となる。さら
に、画素p(i,j)の位置(i,j)が、光線Rの画
素位置(i,j)として設定される。
Next, of the intersections of the half line and the object definition space, the position coordinates ( Sx , Sy , Sz ) of the intersection closest to the viewpoint are obtained. The position coordinates (S x, S y, S z) is the starting point position coordinates of the ray R (S x, S y, S z) becomes. That is,
The position where the ray R first enters the object definition space is the ray R
Becomes the starting point. The direction from the viewpoint E toward the pixel p is the direction (d x , d y , d z ) of the light ray R. Further, the position (i, j) of the pixel p (i, j) is set as the pixel position (i, j) of the ray R.

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から初期光
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、物体へ向かう光線を示す0の値が
与えられる。
In the initial light ray generation unit 1, the attenuation rate G of the generated light ray R is set to 1, that is, a state in which the light ray R is not attenuated at all. Further, as the number of times T, a constant value preset in the initial light ray generation unit 1 is given from the information input unit 6. Furthermore, as the type C, a value of 0 indicating a light ray toward the object is given.

初期光線発生部1では、このような情報を持つ光線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。
The initial ray generator 1 has a ray R having such information.
Are generated corresponding to all the pixels p (i, j) of the image P and are transferred to the luminance calculation unit 3.

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、多面体や自由曲
面などの物体を表示する場合も、ほぼ同様に行なうこと
ができる。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the information of the object set in the object information setting unit 2. For simplicity of explanation, the displayed object is limited to a sphere, but the same can be applied to the case of displaying an object such as a polyhedron or a free-form surface.

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Oiの情報は、物体Oiを区別するための物体番号
ni,物体としての球の中心座標(xi,yi,zi)
半径ri,物体の材質を示す拡散係数difi,反射係
数refiである。さらに、物体Oi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。
As shown in FIG. 5, object information is input from the information input unit 6 and set in the object information setting unit 2. Information of the object O i is set, the object O i object number for distinguishing the n i, spherical center coordinates as the object (x i, y i, z i)
A radius r i , a diffusion coefficient dif i indicating the material of the object, and a reflection coefficient ref i . Furthermore, as the information indicating the circumscribed area of the object O i, the minimum rectangular parallelepiped range including the object is set.

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Oiの外接領域は、x方
向の範囲(xi−,xi+),y方向の範囲(yi−,
yi+),z方向の範囲(zi−,zi+)で示される
直方体である。これらの値は次式で求められる。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a circumscribing region of a sphere as an object. As shown in FIG. 6, the circumscribed area of the object O i is the range in the x direction (x i− , x i + ), the range in the y direction (y i− ,
y i + ), and a rectangular parallelepiped indicated by a range (z i− , z i + ) in the z direction. These values are calculated by the following formula.

xi−=xi−ri xi+=xi+ri yi-=yi−ri yi+=yi+ri zi-=zi−ri zi+=zi+ri 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扱う場合も、ほぼ同様に行なうこ
とができる。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、第7図に示すように物体情報設定
部2に設定される。設定される光源の情報は、点光源L
iの位置座標(xi,yi,zi),光源の輝度ILiで
ある。この輝度ILiは、0から1の実数値である。この
輝度ILiの値は、光源の明るさを示すものであり、1の
ときが最も明るく、0のときが真っ暗な光源となる。
x i− = x i −r i x i + = x i + r i y i −− y i −r i y i + = y i + r i z i − = z i −r i z i + = z i + r i 7th The figure is an explanatory view showing the information of the light source set in the object information setting unit 2. For the sake of simplicity, the description is limited to the point light source only, but the same can be applied to the case of handling various types of illumination light such as parallel rays and spot lights. Information on the light source as the illumination of the object is input from the information input unit 6 and set in the object information setting unit 2 as shown in FIG. The information on the light source to be set is the point light source L
position coordinates of the i a (x i, y i, z i), the light source luminance I Li. The brightness I Li is a real value from 0 to 1. The value of the brightness I Li indicates the brightness of the light source, and the value of 1 is the brightest, and the value of 0 is the darkest light source.

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。
The object information and the light source information set in this manner are transmitted from the object information setting unit 2 to the brightness calculation unit 3 via the connection line 5.

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,z方向のa,b,c番目の輝度計算部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。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a method of connecting a plurality of brightness calculation units 3 in a three-dimensional array. As shown in FIG. 8, the brightness calculation section 3 is connected in a three-dimensional array through the mutual communication means 31 provided in the brightness calculation section 3. That is, each brightness calculation unit 3 is connected to the brightness calculation units 3 on both sides in the x, y, and z directions, and the brightness calculation units 3 are connected.
And can mutually communicate information. Where x,
The a, b, and c-th luminance calculation units 3 in the y and z directions are set to (a,
(b, c) When called as the brightness calculation unit 3, (a, b,
c) The brightness calculation unit 3 calculates (a-1, b, c), (a + 1,
b, c), (a, b-1, c), (a, b + 1, c),
(A, b, c-1), (a, b, c + 1) luminance calculation unit 3
Connected with.

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Dは、 D=A*B*C となる。
Further, the brightness calculation units 3 are arranged in the x, y, and z directions in the figure by A, B, and C, respectively, and the total number D of the brightness calculation units 3 is D = A * B * C.

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座標軸のうちの
1軸にそれぞれ垂直な平面により、物体定義空間を複数
の直方形状の領域に分割する。この場合に、x方向の領
域数がA個、y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a番め、y方向のb番
め、z方向のc番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。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a method of dividing the space defining the object into the assigned areas S assigned to the respective brightness calculation units 3. As shown in FIG. 9, the object definition space is divided into a plurality of rectangular parallelepiped regions by planes that are respectively perpendicular to one of the x, y, and z coordinate axes. In this case, the division is performed so that the number of regions in the x direction is A, the number of regions in the y direction is B, and the number of regions in the z direction is C. And (a, b,
c) The a-th area in the x direction, the b-th area in the y-direction, and the c-th area in the z-direction are assigned to the brightness calculation section 3. As a result, all the divided areas can be assigned to one brightness calculation section 3.

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。
Further, by performing such allocation, the brightness calculation units 3 connected via the mutual communication means 31 are in charge of the respective adjacent areas.

第10図,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
何番めかを示す(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−,
x+),(y−,y+),(z−,z+)とが記憶され
る。
10 and 11 are explanatory diagrams showing the content of the area information indicating the area S in charge of the brightness calculation section 3. As shown in FIG. 10, area information storage means 33 provided in the brightness calculation section 3
In the area, area information indicating the area S in charge of the brightness calculation unit 3 is stored. As the area information, the values of (a, b, c) indicating the number in the x, y, z directions and the range (x, y, z) of the area S in charge as shown in FIG. 11 (x - ,
x +), (y -, y +), (z -, z +) and are stored.

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、相互通信手段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。
Further, in the brightness calculating section 3 existing on the outer periphery of the three-dimensional array, the brightness calculating section 3 may not be connected by the mutual communication means 31. Therefore, whether or not the brightness calculation unit 3 is actually connected in each direction connected by the mutual communication unit 31 is stored in the area information storage unit 33 as information on presence / absence.

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。
These area information is input from the information input means 6,
It is transmitted to each brightness calculation unit 3.

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。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、第12図に示すように、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,
Sy,Sz)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(Sx,Sy,Sz)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。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a process of transferring the information of the ray R from the initial ray generator 1 to the brightness calculator 3. The information of all the rays R generated by the initial ray generator 1 is the connection line 5
Are transmitted all at once to all luminance calculation units 3. Then, as shown in FIG. 12, the information of the light ray R transferred from the initial light ray generating section 1 is inputted to the light ray information judging means 37 provided in each luminance calculating section 3 via the communication means 32. It At the same time, the information on the area S in charge stored in the area information storage unit 33 is read by the light ray information determination means 37. The starting point position coordinates (S x ,
S y , S z ) are set at positions where the light ray R first enters the object definition space. Therefore, if the starting point position coordinates (S x , S y , S z ) are included in the assigned area S, the light ray R first passes through the assigned area S.

そこで、光線情報判定手段37では、光線Rの始点位置
座標(Sx,Sy,Sz)と担当領域Sの範囲(x−,
x+),(y−,y+),(z−),Z+)とが、比較
される。
Therefore, in the light ray information determination means 37, the starting point position coordinates (S x , S y , S z ) of the light ray R and the range (x − ,
x +), (y -, y +), (z -), Z +) and but is compared.

x−≦Sx<x+ y−≦Sy<y+ z−≦Sz<z+ という3条件式のすべてが満される場合、始点位置座標
(Sx,Sy,Sz)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。
When all three conditional expressions of x − ≦ S x <x + y − ≦ S y <y + z − ≦ S z <z + are satisfied, the starting point position coordinates (S x , S y , S z ) are The ray R is included in the area S in charge and passes through the area S in charge first. In this case, the information of the light ray R is transferred from the light ray information determination means 37 to the light ray information storage means 34 and stored therein.

また、これらの条件式のうちのどれかが成り立たない場
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。
If any of these conditional expressions does not hold, the light ray R is first incident on the other area S'in charge. Therefore, the information of the light ray R is not stored in the brightness calculation unit 3.

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。
Through the above processing, the information of the light ray R generated by the initial light ray generation unit 1 is stored in the light ray information storage unit 34 of the brightness calculation unit 3 which is in charge of the first incident area.

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情報を示す説明
図である。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、第13図に示すよう
に、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。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing information that causes the object information storage unit 35 and the light source information storage unit 36 provided in the brightness calculation unit 3 to store the object information and the light source information from the object information setting unit 2. All the object information and the light source information stored in the object information setting unit 2 are simultaneously transferred to all the brightness calculation units 3 via the connection line 5. Then, as shown in FIG. 13, the light source information storage means 36 provided in the brightness calculation section 3 is provided.
Stores all the light source information transferred via the communication means 32. Then, the object information storage unit 35 provided in the brightness calculation unit 3 stores all the object information transferred via the communication unit 32.

第14図は、輝度計算部3の担当領域Sの拡大処理を示
す説明図である。この担当領域Sの拡大処理は、特定の
座標軸に垂直な担当領域Sの境界面を、座標軸に平行な
方向に移動することで行われる。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing the enlargement processing of the area S in charge of the brightness calculation unit 3. The enlargement processing of the assigned area S is performed by moving the boundary surface of the assigned area S perpendicular to the specific coordinate axis in a direction parallel to the coordinate axis.

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、ここでは説明を簡単にするためにこのような
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、ほ
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。
As shown in FIG. 14, the load determining unit 43 provided in the brightness calculating unit 3 obtains the number of the light rays R stored in the light beam information storing unit 37 as the load F of the brightness calculating unit 3. Although the load determination method is described here for the sake of simplicity, various load determination methods are possible in addition to this. Even if a method other than this is adopted, the same processing can be performed. For example, in the load determining means 43, the time during which each brightness calculation unit 3 is actually processing and the time during which the information of the ray R is waited are measured, and the load of each brightness calculation unit 3 is calculated from these values. You may decide.

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31を介して、輝度計算部3のx−,x+,y
−,y+,z−,z+方向に接続された輝度計算部3
(x−),(x+),(y−),(y+),(z−),
(z+)にそれぞれ伝達される。(x−方向に接続され
た輝度計算部3を輝度計算部3(x−)と記し、他の方
向においても同様に記す)。そして、方向決定手段44
は、輝度計算部3(x−),(x+),(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
(輝度計算部3(x−)の負荷をF(x−)と記し、他
の方向に接続する輝度計算部3の負荷も同様に記す)、
で最大となるものを1つだけ選択する。そして、その方
向を示す値Dを出力する。この値Dは1から6までの整
数であり、1から順にそれぞれx−,x+,y−,
y+,z−,z+方向を示している。こうして方向決定
手段44で決定した方向を示す値Dを、担当領域Sの拡
大方向として領域拡大手段46に出力する。同時に、方
向決定手段44で求めた負荷の最大値Fmaxを、拡大決
定手段45に出力する。
The load F determined by the load determining unit 43 in this manner is x − , x + , y of the brightness calculating unit 3 via the mutual communication unit 31.
The luminance calculation unit 3 connected in the − , y + , z − , and z + directions
(X − ), (x + ), (y − ), (y + ), (z − ),
(Z + ) respectively. (The brightness calculation unit 3 connected in the x − direction is referred to as the brightness calculation unit 3 (x − ), and the same applies to other directions). And the direction determining means 44
Are brightness calculation units 3 (x − ), (x + ), (y − ), (y
+ ), (Z − ), (z + ) and loads F (x − ), F (x + ), F transmitted via the mutual communication means 31.
Among (y − ), F (y + ), F (z − ), and F (z + ), (the load of the brightness calculation unit 3 (x − ) is referred to as F (x − ), and is connected in the other direction. The same applies to the load on the brightness calculation unit 3),
Select only the maximum one. Then, the value D indicating the direction is output. This value D is an integer from 1 to 6, and x − , x + , y − , in order from 1 respectively.
The y + , z − , and z + directions are shown. In this way, the value D indicating the direction determined by the direction determining means 44 is output to the area expanding means 46 as the expansion direction of the area S in charge. At the same time, the maximum value F max of the load obtained by the direction determining means 44 is output to the enlargement determining means 45.

そして拡大決定手段45は、各隣接輝度計算部3の負荷
の最大値Fmaxと輝度計算部3の負荷Fとの比較によ
り、次に示す結果dFを出力し、担当領域Sを拡大する
かどうかを次のように決定する。
Then, the enlargement determining unit 45 outputs the following result dF by comparing the maximum value F max of the load of each adjacent brightness calculation unit 3 with the load F of the brightness calculation unit 3, and determines whether to expand the area S in charge. Is determined as follows.

Fmax−F>THのとき dF=1 それ以外のとき dF=0 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が1のときには、担当領域Sを値Dによっ
て示される方向に拡大する。また、この結果dFが0の
ときには、担当領域Sの拡大は行わない。
When F max -F> TH dF = 1 otherwise dF = 0 TH: Positive threshold value set in advance through the information input unit 6 As a result, when dF is 1, the assigned area S is indicated by the value D. Expand in the direction indicated. When the result dF is 0, the area S in charge is not expanded.

こうして決定された担当領域Sの結果dFを受けて、こ
の値が1の場合に領域拡大手段46では担当領域Sの範
囲を拡大する。この領域拡大手段46は、方向決定手段
44で決定された拡大方向を示す値D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が1
の場合には範囲aとして第10図に示す範囲x−を読み
出し、2の場合にはx+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。
In response to the result dF of the area S in charge determined in this way, when the value is 1, the area expansion means 46 expands the range of the area S in charge. The area enlarging means 46 first reads the area a in the direction indicated by the value D of the area S in charge from the area information storage means 33 and stores it according to the value D indicating the expanding direction determined by the direction determining means 44. For example, the value D is 1
In the case of 2, the range x − shown in FIG. 10 is read as the range a, and in the case of 2, x + is read. Next, a new range a is obtained as shown below.

D=1,3,5のとき a′=a−dS D=2,4,6のとき a′=a+dS dS:予め情報入力部6を通じて設定された正の拡大量 このように求められた範囲a′を領域情報記憶手段33
の対応する方向の範囲を記憶する部分に書き込んで、担
当領域Sの範囲を拡大する。
When D = 1, 3, 5 a ′ = a−dS When D = 2, 4, 6 a ′ = a + dS dS: Positive expansion amount preset through the information input unit 6 Range obtained in this way a'is the area information storage means 33
The range of the area S in charge is expanded by writing in the part storing the range of the corresponding direction.

このような担当領域Sの拡大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
数を増加させることができ、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で示される方向
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る。従って、全体の計算量を平均化
して適切な負荷の再配分を図ることができる。
By performing such an expansion process of the area S in charge,
The number of objects included in each assigned area S and the number of passing light rays can be increased, and the calculation amount of each luminance calculation unit 3 can be increased. At the same time, it is possible to reduce the load on the adjacent luminance calculation unit 3 which is in charge of the area adjacent in the direction indicated by the value D. Therefore, it is possible to redistribute the load appropriately by averaging the entire calculation amount.

第15図(a)、(b)は、輝度計算部3間の光線Rの
情報の転送方向を示す説明図である。第15図(b)に
示す輝度計算部3a〜3eそれぞれの担当領域が第15
図(a)に示す担当領域Sa〜Seであり、担当領域S
a、Sb、Sdは拡大処理がなされている。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。
FIGS. 15A and 15B are explanatory diagrams showing the transfer direction of the information of the light ray R between the brightness calculation units 3. The areas in charge of the brightness calculation units 3a to 3e shown in FIG.
Areas of responsibility Sa to Se shown in FIG.
Enlargement processing has been performed on a, Sb, and Sd. As shown in FIG. 15A, the change of the area S in charge causes the boundary surfaces of the areas to overlap. Further, as shown in FIG. 15 (b), the connection between the brightness calculation units 3 via the mutual communication means is fixed. Therefore, in the case as shown in FIGS. 15 (a) and 15 (b), the information of the light ray R incident from the area Sa in charge to the area Sb in charge is transferred from the brightness calculation unit 3a to the mutual communication means 31.
Cannot be directly transferred to the brightness calculation unit 3b via the.

そこで、このような光線Rの情報は、ままず輝度計算部
3aから、相互通信手段31を介して、輝度計算部3e
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3eの光線情報記憶手段34に記憶され、
次に輝度計算部3cに転送される。
Therefore, such information of the light ray R is transmitted from the brightness calculating section 3a through the mutual communication means 31 to the brightness calculating section 3e.
Transferred to. The information of the transferred light ray R is once stored in the light ray information storage means 34 of the brightness calculation section 3e,
Then, it is transferred to the brightness calculation unit 3c.

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,Sy,S
z)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−,x+),(y−,y+),(z−,z
+)とを比較して、次のような処理を行う。ただし、光
線Rの始点位置座標(Sx,Sy,Sz)は後述する交
差判定処理により、光線Rと担当領域Sの境界面との交
点に更新されている。
In order to perform such a transfer process, the information of the light ray R stored in the light ray information storage means 34 of each brightness calculation section 3 is first read out by the light ray information determination means 37. The light ray information determination means 37 determines the starting point position coordinates (S x , S y , S) of the light ray R.
and z), the range of coverage area S read from the area information storage unit 33 (x -, x +) , (y -, y +), (z -, z
+ ) And perform the following processing. However, the starting point position coordinates (S x , S y , S z ) of the ray R have been updated to the intersection of the ray R and the boundary surface of the area S in charge by the intersection determination process described later.

Sx<x−のとき 相互通信手段31を介して、光線Rの情報をx−方向に
接続された輝度計算部3へ転送しての終了へ。
When S x <x − , the information of the light ray R is transferred to the brightness calculation section 3 connected in the x − direction via the mutual communication means 31, and the procedure is ended.

Sx≧x+のとき 相互通信手段31を介して、光線Rの情報をx+方向に
接続された輝度計算部3へ転送してへ。
When S x ≧ x + The information of the light ray R is transferred to the luminance calculation unit 3 connected in the x + direction via the mutual communication means 31.

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。
When S y <y − , the information of the light ray R is transferred to the luminance calculation unit 3 connected in the y − direction via the mutual communication means 31.

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。
When S y ≧ y + The information of the light ray R is transferred to the luminance calculation unit 3 connected in the y + direction via the mutual communication means 31.

Sz<z− 相互通信手段31を介して、光線Rの情報をz−方向に
接続された輝度計算部3へ転送してへ。
S z <z - via the mutual communication means 31, the information of the ray R z - to be transferred is connected to the direction to the luminance calculation unit 3.

Sz≧z+のとき 相互通信手段31を介して、光線Rの情報をz+方向に
接続された輝度計算部3へ転送してへ。
When S z ≧ z + , the information of the light ray R is transferred to the luminance calculation unit 3 connected in the z + direction via the mutual communication means 31.

終了 このように光線Rの情報を輝度計算部3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。
End By thus transferring the information of the light ray R between the brightness calculation units 3, the correct brightness calculation unit 3 can process the information of the light ray R.

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39へ送られる。この交
差判定手段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。
FIG. 16 is an explanatory diagram showing a method of calculating the brightness of each pixel by the intersection determination processing between the light ray and the object in the brightness calculation unit 3. As shown in FIG. 16, the information of the light ray R stored in the light ray information storage means 34 is first read out by the light ray information determination means 37. As a result of the determination processing by the light ray information determination means 37, the information of the light ray R that has not been transferred to the adjacent brightness calculation section 3 is sent to the intersection determination means 39. The intersection determining means 39 is configured to detect the object R and the ray R included in the area S in charge.
Perform intersection determination processing with.

そのために物体情報判定手段38は、領域情報記憶手段
33から担当領域Sの範囲(x−,x+),(y−,y
+),(z−,z+)と各物体Oiの外接領域の範囲
(xi-,xi+),(yi-,yi+),(zi-,zi+)との
比較処理を行い、各物体Oiが担当領域Sに含まれるか
どうかの判定処理を行う。
For that purpose, the object information determination means 38 has ranges (x − , x + ), (y − , y) of the area S in charge from the area information storage means 33.
+ ), (Z − , z + ) and the range (x i− , x i + ), (y i− , y i + ), (z i− , z i + ) of the circumscribed region of each object O i. Then, a determination process of whether or not each object O i is included in the area S in charge is performed.

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。
17 (a) and 17 (b) are areas S in charge of the brightness calculation unit 3.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a process of comparing the object information with the circumscribed region. As shown in FIGS. 17A and 17B, the area S in charge
And the circumscribed area have no common part, at least one of the following conditional expressions is satisfied.

x−≧xi+ x+≦xi- y−≧yi+ y+≦yi- z−≧zi+ z+≦zi- 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Oiが含まれていると判定さ
れて、交差判定手段39に、物体Oi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。
x − ≧ x i + x + ≦ x i- y − ≧ y i + y + ≦ y i- z − ≧ z i + z + ≦ z i- Therefore, the object information determination means 38 evaluates these conditional expressions. , It is required to determine whether the area S in charge and the circumscribed area have a common part. As a result, when there is a common part, it is determined that the object O i is included in the area S in charge, and the information of the object O i is transferred to the intersection determination unit 39. If there is no common part, it is not transferred.

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39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Oiと光線Rとの交差判定処
理を行う。
Through the above processing, of the object information stored in the object information storage means 35, only the object information included in the area S in charge is transferred from the object information determination means 38 to the intersection determination means 39. Then, the intersection determination unit 39 performs an intersection determination process between the object O i and the light ray R transferred from the object information determination unit 38.

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が次に入射する隣接する領域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。
As a result, for the ray R that does not intersect the object, the intersection point between the ray R and the boundary surface of the area S in charge is first obtained. From this intersection, the adjacent area S'where the ray R is next incident is determined, and the direction in which the information of the ray R should be transferred is determined. The information of the light ray R is transferred to the luminance calculation unit 3 in the determined direction via the mutual communication means 31.

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、次に入射すべき領域に含まれることになる。
At this time, the starting point position coordinates of the ray R are changed to the position coordinates of the obtained intersection. As a result, the starting point position coordinates of the light ray R are included in the region to be incident next.

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。
The information of the light ray R thus transferred is the mutual communication means 31.
And is stored in the light beam information storage means 34.

ままた、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。
Moreover, when the ray R intersects the object and a new ray R ′ or ray RL is generated from the ray R, information on the ray R ′ and the ray RL is stored in the ray information storage means 34. Remembered.

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。
Such intersection determination processing is shown in the above-mentioned papers and FIG.

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Iが加算され
る。
When the brightness I of the light ray R is determined by this processing, the brightness I is added to the pixel p (i, j) of the image storage unit 4 indicated by the information of the light ray R via the communication unit 32. It

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。
By the intersection determination process described above, the synthesis of the image P is completed when all the information of the light ray R stored in the light ray information storage unit 34 of each brightness calculation unit 3 is processed.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

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
域を通過する場合に、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べき領域を決定するこ
とができる。
In the object image synthesizing apparatus of the present invention, the shape of the area in charge of each brightness calculation unit is a rectangular parallelepiped, and each surface of the rectangular parallelepiped is perpendicular to the coordinate axis. Therefore, it is very easy to determine the intersection between the boundary surface of the area in charge and the ray. Therefore, when a ray passes through the area in charge, it is possible to determine the area to which the information of this ray should be transferred with a processing amount much smaller than that in the conventional case.

また、担当領域の形状の変更は、各座標軸に垂直な境界
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。
Further, the shape of the assigned area is changed by moving the boundary surface perpendicular to each coordinate axis in a direction parallel to the coordinate axis. Therefore, even if the shape of the area in charge is changed, the area in charge is kept in a rectangular parallelepiped, and the above-mentioned effect is not impaired.

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
の負荷の再配分の効果を、十分に得ることができる。
As described above, since the processing amount when changing the shape of the area in charge is small, it is possible to sufficiently obtain the effect of redistributing the load of each brightness calculation unit by changing the shape of the area in charge.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図(a)および(b)はそれぞれ本発明の一実施例
の物体画像合成装置の全体を示す構成ブロック図および
輝度計算部の詳細な構成を示す構成ブロック図、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図、第10図および第1
1図はそれぞれ輝度計算部3の担当領域Sを示す領域情
報の図および立体的に示す説明図、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
を示すブロック図、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
理を示すブロック図、第14図は輝度計算部3の担当領
域Sの拡大処理を示すブロック図、第15図(a)およ
び(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
ブロック図、第17図(a)および(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、それぞれ担当領域Sと外接領域とが共通部
分を持つ場合と持たない場合である。 1……初期光線発生部、2……物体情報設定部、3,3
a,3b,3c,3d……輝度計算部、4……画像記憶
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、36……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、39……交差判定
手段、43……負荷決定手段、44……方向決定手段、
45……拡大決定手段、46……領域拡大手段。
1 (a) and 1 (b) are a block diagram showing the entire configuration of an object image synthesizing apparatus according to an embodiment of the present invention and a block diagram showing the detailed configuration of a brightness calculation section, respectively. FIG. Explanatory diagram showing a method of calculating the brightness I of (i, j),
FIG. 3 is a diagram showing the information of the light ray R to be set when the light ray R is generated, FIG. 4 is an explanatory view for explaining the operation of the initial light ray generation unit 1, and FIG. 5 is an object information setting unit 2 FIG. 6 is a diagram showing the information of the object set in FIG. 6, FIG. 6 is an explanatory diagram showing the circumscribing area of the sphere as the object, FIG. 7 is a diagram showing the information of the light source set in the object information setting unit 2, and FIG. Is an explanatory view showing a method of combining a plurality of brightness calculation units 3 in a three-dimensional array, and FIG. 9 is a view showing a method of dividing a space defining an object into assigned areas S assigned to each brightness calculation unit 3, 10 and 1
FIG. 1 is a diagram of region information showing a region S in charge of the brightness calculation unit 3 and an explanatory diagram showing it in a three-dimensional manner. FIG. 12 shows a transfer process of information of a light beam R from the initial light beam generation unit 1 to the brightness calculation unit 3. FIG. 13 is a block diagram showing the process of storing the object information and the light source information from the object information setting unit 2 in the object information storage unit 35 and the light source information storage unit 36 provided in the brightness calculation unit 3. FIG. 14 is a block diagram showing the enlargement processing of the area S in charge of the brightness calculation unit 3, and FIGS. 15 (a) and 15 (b) are explanatory diagrams showing a method of transferring the information of the ray R between the brightness calculation units 3. 16 is a block diagram showing a method of calculating the brightness of each pixel by the intersection determination processing between the light ray and the object in the brightness calculation section 3, and FIGS. 17A and 17B show the area S in charge of the brightness calculation section 3 and the object information. It is an explanatory view showing the comparison processing with the circumscribed area, It is a case where the coverage area S and circumscribing region has no the case with common parts. 1 ... Initial ray generation unit, 2 ... Object information setting unit, 3,3
a, 3b, 3c, 3d ... Luminance calculation section, 4 ... Image storage section, 5 ... Connection line, 6 ... Information input section, 31 ... Mutual communication means, 32 ... Communication means, 33 ... Area Information storage means, 34 ... Ray information storage means, 35 ... Object information storage means, 36 ... Light source information storage means, 37 ... Ray information determination means, 38 ... Object information determination means, 39 ... Crossing determination means , 43 ... load determining means, 44 ... direction determining means,
45 ... Expansion determination means, 46 ... Area expansion means.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光源から視点に至る光線の経路を逆向きに
辿って、物体と光線との交差判定処理を行い、前記物体
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
線追跡法に基づく物体画像合成装置において、 前記視点から前記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、 前記物体の情報を設定する物体情報設定部と、 それぞれが前記物体の定義される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1領域を
担当し、その担当領域を通過する光線と前記担当領域に
含まれる前記物体との交差判定処理を行うことにより前
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前記画素として記憶
する画素記憶部とを含み、 前記輝度計算部それぞれに、前記担当領域の範囲を記憶
する領域情報記憶手段と、それぞれの負荷を決定する負
荷決定手段と、前記座標軸それぞれに平行な方向におい
て前記担当領域と隣接する前記領域を担当する前記輝度
計算部である隣接輝度計算部との相互通信を行う相互通
信手段と、この相互通信手段を介して得られる前記隣接
輝度計算部のうち負荷が最大となるものが担当する前記
領域の方向を前記担当領域の拡大方向として決定する方
向決定手段と、前記負荷が最大となる隣接輝度計算部の
負荷から前記輝度計算部の負荷を減算した結果が予め定
められた閾値よりも大きい場合に前記方向決定手段で決
定された方向に前記担当領域を拡大すると決定する拡大
決定手段と、この拡大決定手段の決定に基づき前記方向
決定手段で決定された方向に前記担当領域を拡大すべく
前記領域情報記憶手段に記憶された前記担当領域の範囲
を変更する領域拡大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。
1. Ray tracing for tracing the path of a ray from the light source to the viewpoint in the opposite direction to perform intersection determination processing between the object and the ray, and calculating the brightness of each pixel forming an image for displaying the object. In an object image synthesizing device based on the method, an initial light ray generation unit that generates information of a plurality of light rays that pass through each pixel from the viewpoint, an object information setting unit that sets information of the object, and each defines the object. Is assigned to one of a plurality of regions generated by dividing the defined space by a plane perpendicular to the coordinate axis, and intersection determination processing of a ray passing through the assigned region and the object included in the assigned region is performed. A plurality of brightness calculation units that calculate the brightness of the pixel by performing the calculation, and a pixel storage unit that stores the brightness calculated by the brightness calculation unit as the pixels. An area information storage unit that stores a surrounding area, a load determination unit that determines each load, and an adjacent brightness calculation unit that is the brightness calculation unit that handles the region adjacent to the region in charge in a direction parallel to each of the coordinate axes. The direction of the area in which the one having the largest load among the adjacent luminance calculation units obtained via the mutual communication means and the mutual communication means performing the mutual communication is determined as the expansion direction of the area in charge. Direction determining means, and if the result of subtracting the load of the brightness calculating section from the load of the adjacent brightness calculating section where the load is maximum is larger than a predetermined threshold value, the direction is determined in the direction determined by the direction determining means. Expansion determining means for determining to expand the area in charge, and the area for expanding the area in charge in the direction determined by the direction determining means based on the determination by the expansion determining means. An object image synthesizing apparatus, comprising: an area expanding unit that changes a range of the area in charge stored in the information storage unit.
JP31183286A 1986-12-29 1986-12-29 Object image synthesizer Expired - Lifetime JPH0632046B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31183286A JPH0632046B2 (en) 1986-12-29 1986-12-29 Object image synthesizer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31183286A JPH0632046B2 (en) 1986-12-29 1986-12-29 Object image synthesizer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63167986A JPS63167986A (en) 1988-07-12
JPH0632046B2 true JPH0632046B2 (en) 1994-04-27

Family

ID=18021939

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31183286A Expired - Lifetime JPH0632046B2 (en) 1986-12-29 1986-12-29 Object image synthesizer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0632046B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63167986A (en) 1988-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5933146A (en) Method of and apparatus for constructing an image of a notional scene by a process of ray tracing
JP3759971B2 (en) How to shade a 3D image
US4590465A (en) Graphics display system using logic-enhanced pixel memory cells
US5729672A (en) Ray tracing method and apparatus for projecting rays through an object represented by a set of infinite surfaces
US3816726A (en) Computer graphics clipping system for polygons
US8115763B2 (en) Device for the photorealistic representation of dynamic, complex, three-dimensional scenes by means of ray tracing
EP1127337B1 (en) Shading 3-dimensional computer generated images
US6362822B1 (en) Lighting and shadowing methods and arrangements for use in computer graphic simulations
US5877769A (en) Image processing apparatus and method
KR19990072375A (en) Rapid computation of local eye vectors in a fixed point lighting unit
US20240062453A1 (en) Generation of tight world space bounding regions
JP3629243B2 (en) Image processing apparatus and method for rendering shading process using distance component in modeling
JP3931701B2 (en) Image generating apparatus and program
KR100693134B1 (en) 3D image processing
JPH0772915B2 (en) Graphic shading device
JPH01134579A (en) Removal of hidden surface
US6476818B1 (en) Storage circuit control device and graphic computation device
JP3332511B2 (en) Image data processing method and apparatus and graphic system
JPH0575150B2 (en)
EP0725365B1 (en) Method and apparatus for shading three-dimensional images
JPH09305791A (en) Stereoscopic image generating apparatus and stereoscopic image generating method
JPH0632045B2 (en) Object image synthesizer
JPH0632044B2 (en) Object image synthesizer
JP2000207576A (en) Image processing method, image processing device, and recording medium storing image processing program
JPS63167986A (en) Object image composing device