JPH0785308A - 画像表示方法 - Google Patents
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- JPH0785308A JPH0785308A JP5190763A JP19076393A JPH0785308A JP H0785308 A JPH0785308 A JP H0785308A JP 5190763 A JP5190763 A JP 5190763A JP 19076393 A JP19076393 A JP 19076393A JP H0785308 A JPH0785308 A JP H0785308A
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- rectangular
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T15/00—Three-dimensional [3D] image rendering
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T15/00—Three-dimensional [3D] image rendering
- G06T15/10—Geometric effects
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T11/00—Two-dimensional [2D] image generation
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T15/00—Three-dimensional [3D] image rendering
- G06T15/10—Geometric effects
- G06T15/40—Hidden part removal
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63F—CARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- A63F2300/00—Features of games using an electronically generated display having two or more dimensions, e.g. on a television screen, showing representations related to the game
- A63F2300/20—Features of games using an electronically generated display having two or more dimensions, e.g. on a television screen, showing representations related to the game characterised by details of the game platform
- A63F2300/203—Image generating hardware
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Graphics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Image Generation (AREA)
- Controls And Circuits For Display Device (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Processing Or Creating Images (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 2Dシステムのスプライト描画機能と、3D
システムのポリゴン描画機能を、共通の回路及びフレー
ムメモリで構成する。 【構成】 画像表示面に表示する物体を、その物体の各
面を構成するポリゴンの描画命令により描画すると共
に、物体のポリゴンを、テクスチャー画像の記憶領域に
記憶されているテクスチャー画像により装飾することが
できる機能を備える。画像表示面に常に正立する所定の
大きさの矩形のポリゴンSQに、テクスチャー領域AT
のテクスチャー画像空間上の、上記矩形と同じ大きさの
矩形画像を配置する矩形描画命令を設定する。この矩形
描画命令によって、画像表示面上の矩形領域の位置及び
テクスチャー画像空間上の矩形画像の位置を指定する。
この矩形描画命令により、画像表示面上の任意の位置
に、矩形領域の描画を行うことができる。
システムのポリゴン描画機能を、共通の回路及びフレー
ムメモリで構成する。 【構成】 画像表示面に表示する物体を、その物体の各
面を構成するポリゴンの描画命令により描画すると共
に、物体のポリゴンを、テクスチャー画像の記憶領域に
記憶されているテクスチャー画像により装飾することが
できる機能を備える。画像表示面に常に正立する所定の
大きさの矩形のポリゴンSQに、テクスチャー領域AT
のテクスチャー画像空間上の、上記矩形と同じ大きさの
矩形画像を配置する矩形描画命令を設定する。この矩形
描画命令によって、画像表示面上の矩形領域の位置及び
テクスチャー画像空間上の矩形画像の位置を指定する。
この矩形描画命令により、画像表示面上の任意の位置
に、矩形領域の描画を行うことができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えばビデオゲーム
機やグラフィックコンピュータなど、コンピュータグラ
フィックスを応用した機器で、限られたハードウエア資
源の中で、高い可視化(ビジュアライゼーション)性能
が要求される場合に適用して好適な画像表示方法に関す
る。
機やグラフィックコンピュータなど、コンピュータグラ
フィックスを応用した機器で、限られたハードウエア資
源の中で、高い可視化(ビジュアライゼーション)性能
が要求される場合に適用して好適な画像表示方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、ビデオゲーム機においては、スプ
ライトと呼ばれる矩形領域に2次元画像データを張り付
けて、これをタイルのように組み合わせて画像を表現す
る方法が用いられている。これは、2Dシステムと呼ば
れている。この2Dシステムでは、表現できる画像は、
予め、スプライトパターンとして登録された2次元画像
の組み合わせに限られ、平面的なものにならざるを得な
い。
ライトと呼ばれる矩形領域に2次元画像データを張り付
けて、これをタイルのように組み合わせて画像を表現す
る方法が用いられている。これは、2Dシステムと呼ば
れている。この2Dシステムでは、表現できる画像は、
予め、スプライトパターンとして登録された2次元画像
の組み合わせに限られ、平面的なものにならざるを得な
い。
【0003】一方、2次元スクリーン上において、物体
が立体的に見えるように描画するコンピュータグラフィ
ックスなどの3Dグラフィックシステムが知られている
が、この3Dグラフィックシステムでは、表現しようと
する物体(3Dオブジェクト)の表面を、複数個の任意
形状の多角形(ポリゴン)に分解し、各ポリゴンを順
に、表示画面に対応するフレームメモリ上に描画するこ
とで、立体的に見える画像を再構成する手法がとられ
る。これは、3Dシステムと呼ばれている。
が立体的に見えるように描画するコンピュータグラフィ
ックスなどの3Dグラフィックシステムが知られている
が、この3Dグラフィックシステムでは、表現しようと
する物体(3Dオブジェクト)の表面を、複数個の任意
形状の多角形(ポリゴン)に分解し、各ポリゴンを順
に、表示画面に対応するフレームメモリ上に描画するこ
とで、立体的に見える画像を再構成する手法がとられ
る。これは、3Dシステムと呼ばれている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、表示面
において3次元的に見える画像を表現するのには、ポリ
ゴンを描画する機能が必要であるが、2Dシステムでこ
れを実現することは非常に困難である。
において3次元的に見える画像を表現するのには、ポリ
ゴンを描画する機能が必要であるが、2Dシステムでこ
れを実現することは非常に困難である。
【0005】一方、2Dシステムでは、スプライトパタ
ーンで構成される画像を、表示面内において平行移動さ
せることで、種々の動きのゲーム態様を簡単に実現でき
る。3Dシステムで、このスプライトの機能を実現しよ
うとすると、次のような欠点がある。
ーンで構成される画像を、表示面内において平行移動さ
せることで、種々の動きのゲーム態様を簡単に実現でき
る。3Dシステムで、このスプライトの機能を実現しよ
うとすると、次のような欠点がある。
【0006】すなわち、3Dシステムでは、スプライト
(矩形領域)の集合で画像を表示するものではないた
め、スプライトを実現するためには、矩形領域をポリゴ
ンにより指定し、その矩形領域に別に容易した画像を張
り付けるようにマッピングしなければならず、複雑な描
画命令となってしまう。
(矩形領域)の集合で画像を表示するものではないた
め、スプライトを実現するためには、矩形領域をポリゴ
ンにより指定し、その矩形領域に別に容易した画像を張
り付けるようにマッピングしなければならず、複雑な描
画命令となってしまう。
【0007】また、3Dシステムでは、奥行き方向のデ
ータに基づいてポリゴンを順次に描画してゆくものであ
るので、スプライトを実現するためには、スプライト画
像の矩形領域内のうち、背景と同じになるべき部分は、
透明としなければ、任意の形状の画像のみをくりぬいた
ような画像を背景に対して重ねて表示することができな
い。
ータに基づいてポリゴンを順次に描画してゆくものであ
るので、スプライトを実現するためには、スプライト画
像の矩形領域内のうち、背景と同じになるべき部分は、
透明としなければ、任意の形状の画像のみをくりぬいた
ような画像を背景に対して重ねて表示することができな
い。
【0008】すなわち、3Dシステムでは、物体の表面
の内、視点位置からは見えない面のポリゴンは、表示順
序として先に描画し、その前面となる面のポリゴンを後
で描画して覆ってしまうようにする方法がとられる。こ
のため、伝送される描画データには、ポリゴンについて
の奥行きのデータ(Zデータと呼ぶ)が含まれており、
そのZデータを基準にして描画順序を決定する。
の内、視点位置からは見えない面のポリゴンは、表示順
序として先に描画し、その前面となる面のポリゴンを後
で描画して覆ってしまうようにする方法がとられる。こ
のため、伝送される描画データには、ポリゴンについて
の奥行きのデータ(Zデータと呼ぶ)が含まれており、
そのZデータを基準にして描画順序を決定する。
【0009】従来、この表示優先順位の判定方法とし
て、ピクセル(画素)単位でZデータをメモリに記憶し
ておき、次に表示する画像のピクセルのZデータと、Z
データメモリとを比較して行う、いわゆるZバッファ法
が知られている。そこで、このZデータメモリを用い
て、スプライトの透明制御を行うことが考えられるが、
メモリとして、表示面の全ピクセルについて、Z方向の
データが必要であるため、非常に大容量のメモリが必要
となってしまう。
て、ピクセル(画素)単位でZデータをメモリに記憶し
ておき、次に表示する画像のピクセルのZデータと、Z
データメモリとを比較して行う、いわゆるZバッファ法
が知られている。そこで、このZデータメモリを用い
て、スプライトの透明制御を行うことが考えられるが、
メモリとして、表示面の全ピクセルについて、Z方向の
データが必要であるため、非常に大容量のメモリが必要
となってしまう。
【0010】また、3Dシステムでは、ポリゴンを任意
の形状にくりぬく場合、ピクセル単位の描画のマスク機
能(透明制御)により行っており、これを実現するため
にテクスチャー画像の他にαプレーンと呼ばれる別個の
マスクデータが必要になる。3Dシステムで、ポリゴン
に重ねてスプライトをする場合には、このマスクデータ
がやはり必要になる。
の形状にくりぬく場合、ピクセル単位の描画のマスク機
能(透明制御)により行っており、これを実現するため
にテクスチャー画像の他にαプレーンと呼ばれる別個の
マスクデータが必要になる。3Dシステムで、ポリゴン
に重ねてスプライトをする場合には、このマスクデータ
がやはり必要になる。
【0011】以上のように、従来の3Dシステムで、ス
プライト機能を実現しようとすると、多くのメモリと専
用回路を必要とし、2Dシステムに比べて、回路規模当
たりの実行効率及びメモリ効率が悪い。
プライト機能を実現しようとすると、多くのメモリと専
用回路を必要とし、2Dシステムに比べて、回路規模当
たりの実行効率及びメモリ効率が悪い。
【0012】上記の両システムの欠点を補間するため
に、2Dシステムと、3Dシステムとを独立に用意し
て、表示のためのビデオ信号に変換する際に両者の画像
を加算合成するようにする方法も提案されている。
に、2Dシステムと、3Dシステムとを独立に用意し
て、表示のためのビデオ信号に変換する際に両者の画像
を加算合成するようにする方法も提案されている。
【0013】しかし、この方法の場合には、2Dシステ
ムと、3Dシステムとの、それぞれに個別に専用回路
と、フレームメモリが必要な上に、ポリゴンと、スプラ
イトとを、十分に混合して表現することは困難であっ
た。
ムと、3Dシステムとの、それぞれに個別に専用回路
と、フレームメモリが必要な上に、ポリゴンと、スプラ
イトとを、十分に混合して表現することは困難であっ
た。
【0014】この発明は、以上の点にかんがみ、2Dシ
ステムの描画機能と、3Dシステムの描画機能とを、同
一の描画装置と、同一のフレームメモリ上で実現するこ
とができる画像表示方法を提供することを目的とする。
ステムの描画機能と、3Dシステムの描画機能とを、同
一の描画装置と、同一のフレームメモリ上で実現するこ
とができる画像表示方法を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、この発明による画像表示方法は、後述の実施例の参
照符号を対応させると、画像表示面に表示する物体を、
その物体の各面を構成するポリゴンの描画命令により描
画すると共に、上記物体の上記ポリゴンを、テクスチャ
ー画像の記憶領域に記憶されているテクスチャー画像に
より装飾することができる画像表示方法において、上記
画像表示面に常に正立する所定の大きさの矩形のポリゴ
ンに、上記テクスチャー領域のテクスチャー画像空間上
の、上記矩形領域と同じ大きさの矩形画像を配置する命
令であって、上記画像表示面上の矩形領域の位置及び上
記テクスチャー画像空間上の矩形画像の位置を指定する
矩形描画命令により、画像表示面上の任意の位置に、矩
形領域の描画を行うようにしたことを特徴とする。
め、この発明による画像表示方法は、後述の実施例の参
照符号を対応させると、画像表示面に表示する物体を、
その物体の各面を構成するポリゴンの描画命令により描
画すると共に、上記物体の上記ポリゴンを、テクスチャ
ー画像の記憶領域に記憶されているテクスチャー画像に
より装飾することができる画像表示方法において、上記
画像表示面に常に正立する所定の大きさの矩形のポリゴ
ンに、上記テクスチャー領域のテクスチャー画像空間上
の、上記矩形領域と同じ大きさの矩形画像を配置する命
令であって、上記画像表示面上の矩形領域の位置及び上
記テクスチャー画像空間上の矩形画像の位置を指定する
矩形描画命令により、画像表示面上の任意の位置に、矩
形領域の描画を行うようにしたことを特徴とする。
【0016】そして、上記テクスチャー画像に対する色
変換テーブルの1色として、透明が設定されている。
変換テーブルの1色として、透明が設定されている。
【0017】
【作用】上記の構成によれば、矩形描画命令を行うこと
により、上記画像表示面に常に正立する所定の大きさの
指定された矩形領域に、テクスチャー領域のテクスチャ
ー画像空間上の、上記矩形領域と同じ大きさの矩形画像
が配置されるので、2Dシステムのスプライトと同様の
画像表示を容易に行うことができる。
により、上記画像表示面に常に正立する所定の大きさの
指定された矩形領域に、テクスチャー領域のテクスチャ
ー画像空間上の、上記矩形領域と同じ大きさの矩形画像
が配置されるので、2Dシステムのスプライトと同様の
画像表示を容易に行うことができる。
【0018】この場合に、テクスチャー画像は、背景と
同一色となるピクセルについては、透明が設定されるの
で、矩形画像であっても表示面では、任意の画像形状に
くりぬかれた状態の、視覚上、自然な画像が表示され
る。
同一色となるピクセルについては、透明が設定されるの
で、矩形画像であっても表示面では、任意の画像形状に
くりぬかれた状態の、視覚上、自然な画像が表示され
る。
【0019】
【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照しながら説明する。
照しながら説明する。
【0020】図1は、この発明の一実施例を実現するた
めの画像表示装置の構成例を示すものである。図1にお
いて、システムバス1には、CPU2、メインメモリ
3、画像伸長器4、CD−ROMデコーダ5、描画装置
6、DMAコントローラ7が接続される。
めの画像表示装置の構成例を示すものである。図1にお
いて、システムバス1には、CPU2、メインメモリ
3、画像伸長器4、CD−ROMデコーダ5、描画装置
6、DMAコントローラ7が接続される。
【0021】CPU2としては、例えば32ビットのも
のが用いられる。CPU2は、システム全体の管理を行
なう。また、画像表示面上にポリゴンを描画する順序を
決めるソーティング処理がCPU2により行なわれる。
さらに、CPU2にはポリゴンについての座標変換演算
を行なうための座標変換装置8が接続されている。
のが用いられる。CPU2は、システム全体の管理を行
なう。また、画像表示面上にポリゴンを描画する順序を
決めるソーティング処理がCPU2により行なわれる。
さらに、CPU2にはポリゴンについての座標変換演算
を行なうための座標変換装置8が接続されている。
【0022】画像伸長器4は、例えば離散コサイン変換
(DCT)により圧縮された画像の伸長処理を行なう。
(DCT)により圧縮された画像の伸長処理を行なう。
【0023】CD−ROMデコーダ5は、CD−ROM
ドライバ9に接続されており、CD−ROMドライバ9
に装着されたCD−ROMのアプリケーションプログラ
ムやデータをデコードする。CD−ROMには、例えば
DCTにより画像圧縮した動画データやテクスチャー画
像のデータを記録することができる。CD−ROMのア
プリケーションプログラムには、ポリゴン描画命令や、
後述するスプライト描画命令が含まれ、これらは、DM
Aコントローラ7によりメインメモリ3に転送される。
ドライバ9に接続されており、CD−ROMドライバ9
に装着されたCD−ROMのアプリケーションプログラ
ムやデータをデコードする。CD−ROMには、例えば
DCTにより画像圧縮した動画データやテクスチャー画
像のデータを記録することができる。CD−ROMのア
プリケーションプログラムには、ポリゴン描画命令や、
後述するスプライト描画命令が含まれ、これらは、DM
Aコントローラ7によりメインメモリ3に転送される。
【0024】描画装置6は、ローカルバス11を介して
フレームメモリ10に接続されている。このフレームメ
モリ10は、例えば2面のフレームメモリから構成され
ており、垂直周期毎に2面のフレームメモリを切り換え
るようにしている。
フレームメモリ10に接続されている。このフレームメ
モリ10は、例えば2面のフレームメモリから構成され
ており、垂直周期毎に2面のフレームメモリを切り換え
るようにしている。
【0025】フレームメモリ10は、テクスチャー画像
を記憶するテクスチャー領域と、描画する画像を記憶す
る描画領域とを有している。さらに、フレームメモリ1
0には、カラールックアップテーブル(色変換テーブル
CLUT)が設けられる。
を記憶するテクスチャー領域と、描画する画像を記憶す
る描画領域とを有している。さらに、フレームメモリ1
0には、カラールックアップテーブル(色変換テーブル
CLUT)が設けられる。
【0026】描画装置6の出力画像は、D/Aコンバー
タ12を介して画像表示モニター13に出力される。色
変換テーブルCLUTのデータは、CD−ROMからC
D−ROMデコーダ5を通じて、DMAコントローラ7
により、フレームメモリ10に転送される。テクスチャ
ー画像のデータは、画像伸長器4及びメインメモリ3を
介してフレームメモリ10に転送される。
タ12を介して画像表示モニター13に出力される。色
変換テーブルCLUTのデータは、CD−ROMからC
D−ROMデコーダ5を通じて、DMAコントローラ7
により、フレームメモリ10に転送される。テクスチャ
ー画像のデータは、画像伸長器4及びメインメモリ3を
介してフレームメモリ10に転送される。
【0027】この描画装置6は、DMAコントローラ7
により、メインメモリ3から受けとった描画命令を実行
して、フレームメモリ10の描画領域に書き込む。メイ
ンメモリ3の描画命令は、後述するように、CPU2で
ソーディングされている。DMAコントローラ7は、メ
インメモリ3上の描画データを、ソートされた順に描画
装置6に転送する。
により、メインメモリ3から受けとった描画命令を実行
して、フレームメモリ10の描画領域に書き込む。メイ
ンメモリ3の描画命令は、後述するように、CPU2で
ソーディングされている。DMAコントローラ7は、メ
インメモリ3上の描画データを、ソートされた順に描画
装置6に転送する。
【0028】そして、このデータは、描画装置6の勾配
計算ユニットに送られ、勾配計算が行なわれる。勾配計
算は、ポリゴン描画で多角形の内側をマッピングデータ
で埋めていく際、変形されたマッピングデータの平面の
傾きを求める計算である。テクスチャーの場合はテクス
チャー画像データで、グローシェーディングの場合は輝
度値でポリゴンが埋められる。
計算ユニットに送られ、勾配計算が行なわれる。勾配計
算は、ポリゴン描画で多角形の内側をマッピングデータ
で埋めていく際、変形されたマッピングデータの平面の
傾きを求める計算である。テクスチャーの場合はテクス
チャー画像データで、グローシェーディングの場合は輝
度値でポリゴンが埋められる。
【0029】座標変換装置8は、3次元座標変換及び3
次元から表示画面上の2次元への変換を行なう。座標変
換装置8は、CPU2を介してメインメモリ3からデー
タを得て、これを座標変換し、再びCPU2、システム
バス1を介してメインメモリ3上に転送する。この座標
変換装置8は、この例のようにCPU2にパイプライン
接続されるのではなく、システムバス1に接続するよう
にしてもよい。
次元から表示画面上の2次元への変換を行なう。座標変
換装置8は、CPU2を介してメインメモリ3からデー
タを得て、これを座標変換し、再びCPU2、システム
バス1を介してメインメモリ3上に転送する。この座標
変換装置8は、この例のようにCPU2にパイプライン
接続されるのではなく、システムバス1に接続するよう
にしてもよい。
【0030】図2は、ポリゴン描画の流れを示すもので
ある。CPU2から指令が出されると(ステップ10
1)、メインメモリ3からのデータがシステムバス1、
CPU2を介して座標変換装置8に転送される。そし
て、座標変換装置8で3次元座標変換がなされ(ステッ
プ102)、3次元から2次元への変換がなされる(ス
テップ103)。このデータはCPU2でソーティング
され、システムバス1を介してメインメモリ3に転送さ
れる(ステップ104)。CPU2でソーティングされ
たデータは、DMAコントローラ7によりシステムバス
1を介して描画装置6に送られる。そして、描画装置6
により、勾配計算がなされ(ステップ105)、ポリゴ
ンなどの所定の描画が行われる(ステップ106)。そ
して、この画像が出力される(ステップ107)。
ある。CPU2から指令が出されると(ステップ10
1)、メインメモリ3からのデータがシステムバス1、
CPU2を介して座標変換装置8に転送される。そし
て、座標変換装置8で3次元座標変換がなされ(ステッ
プ102)、3次元から2次元への変換がなされる(ス
テップ103)。このデータはCPU2でソーティング
され、システムバス1を介してメインメモリ3に転送さ
れる(ステップ104)。CPU2でソーティングされ
たデータは、DMAコントローラ7によりシステムバス
1を介して描画装置6に送られる。そして、描画装置6
により、勾配計算がなされ(ステップ105)、ポリゴ
ンなどの所定の描画が行われる(ステップ106)。そ
して、この画像が出力される(ステップ107)。
【0031】フレームメモリ10は、上述したように、
テクスチャー画像を記憶するテクスチャー領域と、描画
する画像を記憶する描画領域とを有している。すなわ
ち、図3は、フレームメモリ10のメモリ空間を示すも
のである。フレームメモリ10は、カラムとロウの2次
元アドレスでアドレシングされる。この2次元アドレス
空間のうち、領域ATがテクスチャー領域とされる。こ
のテクスチャー領域ATには、複数種類のテクスチャー
パターンを配置することができる。ADは描画領域であ
り、描画する画面がこの描画領域ADに展開される。A
Cは色変換テーブルCLUTの領域である。
テクスチャー画像を記憶するテクスチャー領域と、描画
する画像を記憶する描画領域とを有している。すなわ
ち、図3は、フレームメモリ10のメモリ空間を示すも
のである。フレームメモリ10は、カラムとロウの2次
元アドレスでアドレシングされる。この2次元アドレス
空間のうち、領域ATがテクスチャー領域とされる。こ
のテクスチャー領域ATには、複数種類のテクスチャー
パターンを配置することができる。ADは描画領域であ
り、描画する画面がこの描画領域ADに展開される。A
Cは色変換テーブルCLUTの領域である。
【0032】物体の表面を構成するポリゴンにテクスチ
ャーを貼り付ける場合には、テクスチャー領域ATのテ
クスチャーデータが2次元写像変換される。例えば、図
4Aに示すようなテクスチャーパターンT1,T2,T
3は、図4Bに示すような物体の各面のポリゴンに適合
するように、2次元スクリーン上の座標に変換される。
このように写像変換されたテクスチャーパターンT1,
T2,T3が図4Cに示すように、物体OB1の表面に
貼り付けられる。そして、これが、描画領域ADに配置
される。そして、この描画領域ADの画面がモニター1
3の表示画面上に表示される。
ャーを貼り付ける場合には、テクスチャー領域ATのテ
クスチャーデータが2次元写像変換される。例えば、図
4Aに示すようなテクスチャーパターンT1,T2,T
3は、図4Bに示すような物体の各面のポリゴンに適合
するように、2次元スクリーン上の座標に変換される。
このように写像変換されたテクスチャーパターンT1,
T2,T3が図4Cに示すように、物体OB1の表面に
貼り付けられる。そして、これが、描画領域ADに配置
される。そして、この描画領域ADの画面がモニター1
3の表示画面上に表示される。
【0033】静止画テクスチャーの場合には、メインメ
モリ3上のテクスチャーパターンが、描画装置6を介し
て、フレームメモリ10上のテクスチャー領域ATに転
送される。描画装置6は、これをポリゴンに貼り付け
る。これにより、物体に静止画のテクスチャーが実現さ
れる。
モリ3上のテクスチャーパターンが、描画装置6を介し
て、フレームメモリ10上のテクスチャー領域ATに転
送される。描画装置6は、これをポリゴンに貼り付け
る。これにより、物体に静止画のテクスチャーが実現さ
れる。
【0034】更に、動画のテクスチャーが可能である。
つまり、動画テクスチャーの場合には、例えばCD−R
OMからの圧縮した動画データは、一旦、メインメモリ
3に読み込まれる。そして、この圧縮画像データは、画
像伸長器4に送られる。画像伸長器4で、画像データが
伸長される。そして、この動画データがフレームメモリ
10上のテクスチャー領域ATに送られる。テクスチャ
ー領域ATは、フレームメモリ10内に設けられている
ので、テクスチャーパターン自身も、フレーム毎に書き
換えることが可能である。このように、テクスチャー領
域ATに動画を送ると、テクスチャーが1フレーム毎に
動的に書き換えられて変化し、動画のテクスチャーが実
現される。
つまり、動画テクスチャーの場合には、例えばCD−R
OMからの圧縮した動画データは、一旦、メインメモリ
3に読み込まれる。そして、この圧縮画像データは、画
像伸長器4に送られる。画像伸長器4で、画像データが
伸長される。そして、この動画データがフレームメモリ
10上のテクスチャー領域ATに送られる。テクスチャ
ー領域ATは、フレームメモリ10内に設けられている
ので、テクスチャーパターン自身も、フレーム毎に書き
換えることが可能である。このように、テクスチャー領
域ATに動画を送ると、テクスチャーが1フレーム毎に
動的に書き換えられて変化し、動画のテクスチャーが実
現される。
【0035】CD−ROMからの圧縮した動画データ
を、メインメモリ3に読み込み、この圧縮画像データを
画像伸長器4で伸長し、フレームメモリ10上の描画領
域ADに送れば、動画を直接スクリーン上に描画するこ
とができる。
を、メインメモリ3に読み込み、この圧縮画像データを
画像伸長器4で伸長し、フレームメモリ10上の描画領
域ADに送れば、動画を直接スクリーン上に描画するこ
とができる。
【0036】前述もしたように、物体の面を構成するポ
リゴンは、3次元的な奥行きの情報であるZデータに従
って奥行き方向の深い位置にあるポリゴンから順に描画
することにより、2次元画像表示面に立体的に画像を表
示することができる。
リゴンは、3次元的な奥行きの情報であるZデータに従
って奥行き方向の深い位置にあるポリゴンから順に描画
することにより、2次元画像表示面に立体的に画像を表
示することができる。
【0037】しかし、従来のように、Zデータを各ピク
セル毎にメモリに記憶しておいてポリゴンの表示優先順
位を決定するZバッファ法では、大容量メモリを使用し
なければならないので、この例では、次のようにしてポ
リゴンの表示優先順位を決定するようにする。
セル毎にメモリに記憶しておいてポリゴンの表示優先順
位を決定するZバッファ法では、大容量メモリを使用し
なければならないので、この例では、次のようにしてポ
リゴンの表示優先順位を決定するようにする。
【0038】すなわち、この例では、図5Aに示すよう
に、ポリゴン描画命令IPには、ポリゴン描画データP
Dの他に、タグTGが付加されている。タグTGには、
次の描画命令が格納されているメインメモリ3上のアド
レスが書き込まれる。ポリゴン描画データPDは、これ
がポリゴン描画命令であることを示す識別データIDP
と、例えば四角形ポリゴンの場合には、図5Bに示すよ
うに、4点の座標(X0,Y0),(X1,Y1),
(X2,Y2),(X3,Y3)と、そのポリゴンの中
を1色でマッピングする場合には、その色のデータ
(R,G,B)を含んでいる。
に、ポリゴン描画命令IPには、ポリゴン描画データP
Dの他に、タグTGが付加されている。タグTGには、
次の描画命令が格納されているメインメモリ3上のアド
レスが書き込まれる。ポリゴン描画データPDは、これ
がポリゴン描画命令であることを示す識別データIDP
と、例えば四角形ポリゴンの場合には、図5Bに示すよ
うに、4点の座標(X0,Y0),(X1,Y1),
(X2,Y2),(X3,Y3)と、そのポリゴンの中
を1色でマッピングする場合には、その色のデータ
(R,G,B)を含んでいる。
【0039】このポリゴン描画命令列による画像の再生
方法は、次のようになる。CPU2は、パッドなどの入
力手段からの入力を元に、物体や視点の動きを計算し、
メインメモリ3上にポリゴン描画命令列を作成する。つ
いで、Zデータによって、ポリゴン描画命令列のタグ
を、表示順序の通りに書き換えて、ソーティングを行な
う。
方法は、次のようになる。CPU2は、パッドなどの入
力手段からの入力を元に、物体や視点の動きを計算し、
メインメモリ3上にポリゴン描画命令列を作成する。つ
いで、Zデータによって、ポリゴン描画命令列のタグ
を、表示順序の通りに書き換えて、ソーティングを行な
う。
【0040】この命令列が完成すると、DMAコントロ
ーラ7は、ポリゴン描画命令のタグTGを順番にたどっ
て,メインメモリ3から描画装置6に、描画命令列をD
MA転送する。
ーラ7は、ポリゴン描画命令のタグTGを順番にたどっ
て,メインメモリ3から描画装置6に、描画命令列をD
MA転送する。
【0041】描画装置6では、送られてきたデータが、
既にソートされた状態にあるので、図6に示すようにし
て、ポリゴン描画命令IP1,IP2,IP3,…,I
Pnを、そのタグTG1,TG2,TG3,…,TGn
に従って順次実行してフレームメモリ10の描画領域A
Dに結果を格納する。
既にソートされた状態にあるので、図6に示すようにし
て、ポリゴン描画命令IP1,IP2,IP3,…,I
Pnを、そのタグTG1,TG2,TG3,…,TGn
に従って順次実行してフレームメモリ10の描画領域A
Dに結果を格納する。
【0042】フレームメモリ10は、前述したように表
示バッファと描画バッファの2フレームメモリバッファ
の構成となっており、描画装置6は1フレーム分の描画
が完成すると、両バッファを変換して、完成した画像を
D/Aコンバータ12を介して画像表示モニター13に
送って、その画像表示面に表示する。以上の操作を30
回〜60回/秒で繰り返すことにより動きのある画像が
表示できる。
示バッファと描画バッファの2フレームメモリバッファ
の構成となっており、描画装置6は1フレーム分の描画
が完成すると、両バッファを変換して、完成した画像を
D/Aコンバータ12を介して画像表示モニター13に
送って、その画像表示面に表示する。以上の操作を30
回〜60回/秒で繰り返すことにより動きのある画像が
表示できる。
【0043】次に、この例のスプライト描画について説
明する。スプライト描画は、フレームメモリ10の描画
領域ADにおいて、表示画面に常に正立する所定の大き
さの矩形のポリゴンを設定し、テクスチャーマッピング
により、その領域に、同じ大きさのテクスチャー画像を
貼り付けることで実現することができる。
明する。スプライト描画は、フレームメモリ10の描画
領域ADにおいて、表示画面に常に正立する所定の大き
さの矩形のポリゴンを設定し、テクスチャーマッピング
により、その領域に、同じ大きさのテクスチャー画像を
貼り付けることで実現することができる。
【0044】しかし、ポリゴン描画命令及びテクスチャ
ーマッピングにより、スプライト描画を行なおうとする
と、その描画命令が複雑となってしまう。そこで、この
例では、特に、次のような矩形描画命令をスプライト描
画命令として、別個に設定する。
ーマッピングにより、スプライト描画を行なおうとする
と、その描画命令が複雑となってしまう。そこで、この
例では、特に、次のような矩形描画命令をスプライト描
画命令として、別個に設定する。
【0045】すなわち、図7は、このスプライト描画命
令の例を示すものである。この例では、このスプライト
描画命令にも、ポリゴン描画命令と同様にタグTGが付
与されている。そして、スプライト描画データSDは、
これがスプライト描画命令であることを示す識別データ
IDSと、フレームメモリ10の描画領域AD上の1点
Psの座標(X,Y)と、フレームメモリ10のテクス
チャー画像空間上の位置(u,v)とを含む。
令の例を示すものである。この例では、このスプライト
描画命令にも、ポリゴン描画命令と同様にタグTGが付
与されている。そして、スプライト描画データSDは、
これがスプライト描画命令であることを示す識別データ
IDSと、フレームメモリ10の描画領域AD上の1点
Psの座標(X,Y)と、フレームメモリ10のテクス
チャー画像空間上の位置(u,v)とを含む。
【0046】このスプライト描画命令は、図8に示すよ
うに、フレームメモリ10の描画領域AD上のある1点
Ps(表示画面上の同一位置の点が対応)を、その左上
隅の点とする、縦×横=8×8ピクセル、の矩形領域S
Qに、テクスチャー画像領域ATに記憶されているテク
スチャー画像の内の、その画像空間の(u,v)を始点
とする8×8ピクセルの矩形領域の画像を描画するとい
う内容である。
うに、フレームメモリ10の描画領域AD上のある1点
Ps(表示画面上の同一位置の点が対応)を、その左上
隅の点とする、縦×横=8×8ピクセル、の矩形領域S
Qに、テクスチャー画像領域ATに記憶されているテク
スチャー画像の内の、その画像空間の(u,v)を始点
とする8×8ピクセルの矩形領域の画像を描画するとい
う内容である。
【0047】なお、テクスチャー画像は、256×25
6ピクセルの画像を1頁(1枚)として複数頁分がテク
スチャー領域ATに記憶されており、(u,v)はテク
スチャー領域AT内のアドレスを直接的に示すものでは
なく、各頁の所定の8×8ピクセルの矩形領域を示すも
のとなっている。
6ピクセルの画像を1頁(1枚)として複数頁分がテク
スチャー領域ATに記憶されており、(u,v)はテク
スチャー領域AT内のアドレスを直接的に示すものでは
なく、各頁の所定の8×8ピクセルの矩形領域を示すも
のとなっている。
【0048】このスプライト描画命令の1〜複数個から
なるスプライト描画命令列により、2Dシステムのスプ
ライト機能と同様の描画機能を実現できる。その複数個
の描画命令列も、図9に示すように、タグTGS1〜T
GSnを順番にたどってゆくことにより、上述のポリゴ
ン描画命令列の場合と全く同様にしてスプライト描画と
同様機能を実現できる。図9で、S1〜Snはスプライ
ト描画データをそれぞれ示している。
なるスプライト描画命令列により、2Dシステムのスプ
ライト機能と同様の描画機能を実現できる。その複数個
の描画命令列も、図9に示すように、タグTGS1〜T
GSnを順番にたどってゆくことにより、上述のポリゴ
ン描画命令列の場合と全く同様にしてスプライト描画と
同様機能を実現できる。図9で、S1〜Snはスプライ
ト描画データをそれぞれ示している。
【0049】この場合、このスプライト描画命令は矩形
領域単位の画像であり、このままでは任意の形状の画像
で、矩形のポリゴンをくりぬいたように正しく表示する
ことはできない。この発明では、テクスチャー画像の色
付けのための1色に透明を割り当てることで、この問題
を解決している。
領域単位の画像であり、このままでは任意の形状の画像
で、矩形のポリゴンをくりぬいたように正しく表示する
ことはできない。この発明では、テクスチャー画像の色
付けのための1色に透明を割り当てることで、この問題
を解決している。
【0050】すなわち、例えば、今、図10Aに示すよ
うな円形の図形をスプライトにより背景に重ねて描画す
る場合、同図中、斜線を付していない部分は、背景が表
示されるようにしなければ、円形図形のみが表示された
ことにならない。
うな円形の図形をスプライトにより背景に重ねて描画す
る場合、同図中、斜線を付していない部分は、背景が表
示されるようにしなければ、円形図形のみが表示された
ことにならない。
【0051】この例では、図11に示すように、メイン
メモリ3にストアする色変換テーブルCLUTの色番号
インデックスの「0」番の色データとして、画素を表示
しない、つまり背景がそのまま表示されるので透明を意
味する色データ(r1,g1,b1)を割り当てる。こ
の色データ(r1,g1,b1)は、実際の色としては
使用されなくなるので、画像の色としては殆ど使用され
ない色のデータが割り当てられる。例えば黒が割り当て
られる。
メモリ3にストアする色変換テーブルCLUTの色番号
インデックスの「0」番の色データとして、画素を表示
しない、つまり背景がそのまま表示されるので透明を意
味する色データ(r1,g1,b1)を割り当てる。こ
の色データ(r1,g1,b1)は、実際の色としては
使用されなくなるので、画像の色としては殆ど使用され
ない色のデータが割り当てられる。例えば黒が割り当て
られる。
【0052】そして、図10Aの円形図形を含む8×8
=64個のピクセルのデータに対し、図10Bに示すよ
うな色番号インデックスデータを設定する。このように
すれば、色番号インデックス「0」のピクセルは、フレ
ームメモリ10上に前に書かれたデータがそのまま残
り、透明表示となり、矩形領域の描画であっても、所望
の任意形状の像をスプライト表示することができる。
=64個のピクセルのデータに対し、図10Bに示すよ
うな色番号インデックスデータを設定する。このように
すれば、色番号インデックス「0」のピクセルは、フレ
ームメモリ10上に前に書かれたデータがそのまま残
り、透明表示となり、矩形領域の描画であっても、所望
の任意形状の像をスプライト表示することができる。
【0053】以上のようなスプライト描画命令を使用す
れば、描画領域ADにおいて、テクスチャー画像を用い
て、スプライト画像合成を簡単に行なうことができ、例
えば実写の動画像に重ねてアニメーションをスプライト
機能により表示することが可能になる。
れば、描画領域ADにおいて、テクスチャー画像を用い
て、スプライト画像合成を簡単に行なうことができ、例
えば実写の動画像に重ねてアニメーションをスプライト
機能により表示することが可能になる。
【0054】また、この例の場合には、スプライト描画
命令は、ポリゴン描画命令と同様のデータ構成及びリス
ト構成となっているので、スプライト描画命令のタグを
利用することで、ポリゴン描画命令列の途中にスプライ
ト描画命令列を自由に挿入することができる。
命令は、ポリゴン描画命令と同様のデータ構成及びリス
ト構成となっているので、スプライト描画命令のタグを
利用することで、ポリゴン描画命令列の途中にスプライ
ト描画命令列を自由に挿入することができる。
【0055】すなわち、図12に示すように、N番目の
ポリゴン描画命令IPN と、N+1番目のポリゴン描画
命令IP(N+1) の間に、これとは別に用意した、スプラ
イト描画命令列S1,S2,…,Snを挿入するには、
ポリゴン描画命令IPN のタグTGN を、スプライト描
画命令列の最初のスプライト描画命令S1が格納されて
いるメインメモリ3のアドレスに書き換える。そして、
スプライト描画命令列の最後のスプライト描画命令Sn
のタグTGSnを、ポリゴン描画命令IP(N+1) が格納
されているメインメモリ3のアドレスに書き換えるよう
にする。
ポリゴン描画命令IPN と、N+1番目のポリゴン描画
命令IP(N+1) の間に、これとは別に用意した、スプラ
イト描画命令列S1,S2,…,Snを挿入するには、
ポリゴン描画命令IPN のタグTGN を、スプライト描
画命令列の最初のスプライト描画命令S1が格納されて
いるメインメモリ3のアドレスに書き換える。そして、
スプライト描画命令列の最後のスプライト描画命令Sn
のタグTGSnを、ポリゴン描画命令IP(N+1) が格納
されているメインメモリ3のアドレスに書き換えるよう
にする。
【0056】こうして、ポリゴン描画命令の間中、スプ
ライト描画命令を簡単に挿入することができるので、ス
プライトとポリゴンの混在するアプリケーションプログ
ラムのプログラミングが容易になる。
ライト描画命令を簡単に挿入することができるので、ス
プライトとポリゴンの混在するアプリケーションプログ
ラムのプログラミングが容易になる。
【0057】なお、以上の例では、CD−ROMに画像
データやアプリケーションプログラムを記録したが、記
録媒体としては、例えば磁気ディスク、メモリカードの
ような半導体メモリなどの他の記録媒体を使用すること
もできる。
データやアプリケーションプログラムを記録したが、記
録媒体としては、例えば磁気ディスク、メモリカードの
ような半導体メモリなどの他の記録媒体を使用すること
もできる。
【0058】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、2Dシステムと3Dシステムとの両方の機能を、同
一の回路構成、同一のフレームメモリを使用して実現す
ることができるので、メモリを効率良く使用できるとと
もに、ハードウェアの量を少なくすることができる。
ば、2Dシステムと3Dシステムとの両方の機能を、同
一の回路構成、同一のフレームメモリを使用して実現す
ることができるので、メモリを効率良く使用できるとと
もに、ハードウェアの量を少なくすることができる。
【0059】そして、3Dシステムのポリゴン描画機能
と、2Dシステムのスプライト描画機能とを自由に混在
させて表示することができ、種々の変化のある表示画像
が得られる。
と、2Dシステムのスプライト描画機能とを自由に混在
させて表示することができ、種々の変化のある表示画像
が得られる。
【0060】また、この発明においては、スプライト描
画命令を、ポリゴン描画命令と同様のタグ付きの構成と
したことにより、タグを利用してポリゴン描画命令列の
途中にスプライト描画命令列を容易に挿入することがで
きる。このため、スプライトとポリゴンが混在するアプ
リケーションプログラムのプログラミングが容易にな
る。
画命令を、ポリゴン描画命令と同様のタグ付きの構成と
したことにより、タグを利用してポリゴン描画命令列の
途中にスプライト描画命令列を容易に挿入することがで
きる。このため、スプライトとポリゴンが混在するアプ
リケーションプログラムのプログラミングが容易にな
る。
【0061】また、スプライト描画命令は、矩形領域の
左上隅の一点を指定するだけの情報で構成するようにし
たので、少ない情報量でスプライト描画命令列を記録媒
体に記録することができる。
左上隅の一点を指定するだけの情報で構成するようにし
たので、少ない情報量でスプライト描画命令列を記録媒
体に記録することができる。
【図1】この発明による画像表示方法を実現するための
画像表示装置の一実施例のブロック図である。
画像表示装置の一実施例のブロック図である。
【図2】この発明の一実施例の説明に用いるフローチャ
ートである。
ートである。
【図3】この発明の一実施例におけるメモリ領域の説明
のための図である。
のための図である。
【図4】テクスチャーマッピングの説明のための図であ
る。
る。
【図5】この発明の一実施例におけるポリゴン描画命令
の例を示す図である。
の例を示す図である。
【図6】この発明の一実施例におけるポリゴンの描画表
示順序を説明するための図である。
示順序を説明するための図である。
【図7】この発明の一実施例におけるスプライト描画命
令の例を示す図である。
令の例を示す図である。
【図8】図7のスプライト描画命令の機能を説明するた
めの図である。
めの図である。
【図9】この発明の一実施例におけるスプライト描画命
令列を示す図である。
令列を示す図である。
【図10】この発明の一実施例における透明制御を説明
するための図である。
するための図である。
【図11】図10の透明制御のための色変換テーブルの
例を示す図である。
例を示す図である。
【図12】この発明の一実施例の描画命令列を説明する
ための図である。
ための図である。
2 CPU 3 メインメモリ 6 描画装置 10 フレームメモリ TG タグ PD ポリゴン描画データ SD スプライト描画データ AD 描画領域 AT テクスチャー領域 AC 色変換テーブル領域
Claims (4)
- 【請求項1】 画像表示面に表示する物体を、その物体
の各面を構成するポリゴンの描画命令により描画すると
共に、上記物体の上記ポリゴンを、テクスチャー画像の
記憶領域に記憶されているテクスチャー画像により装飾
することができる画像表示方法において、 上記画像表示面に常に正立する所定の大きさの矩形のポ
リゴンに、上記テクスチャー領域のテクスチャー画像空
間上の、上記矩形と同じ大きさの矩形画像を配置する命
令であって、上記画像表示面上の矩形領域の位置及び上
記テクスチャー画像空間上の矩形画像の位置を指定する
矩形描画命令により、画像表示面上の任意の位置に、矩
形領域の描画を行うことができるようにした画像表示方
法。 - 【請求項2】 請求項1に記載の画像表示方法におい
て、 上記矩形描画命令において、上記描画領域上の上記矩形
領域の指定は、当該矩形領域の左上の座標点により行
い、上記テクスチャー画像空間上の上記矩形画像の位置
の指定は、当該矩形画像のテクスチャー画像空間上の矩
形領域の始点の指定により行うようにした画像表示方
法。 - 【請求項3】 請求項1に記載の画像表示方法におい
て、 上記テクスチャー画像に対する色変換テーブルの1色と
して、透明が設定されてなる画像表示方法。 - 【請求項4】 請求項1に記載の画像表示方法におい
て、 上記ポリゴンの描画命令には、次に読み出すべき命令を
指示するための付加情報を付加すると共に、上記矩形描
画命令にも、次に読み出すべき命令を指示するための付
加情報を付加し、 物体の表示を行う複数個のポリゴン描画命令のN番目
(Nは任意の自然数)の上記付加情報として、上記矩形
描画命令列の最初の矩形描画命令を次に読み出す指示情
報を挿入し、 上記矩形描画命令列の最後の矩形描画命令の付加情報と
して、上記ポリゴン描画命令のN+1番目を次に読み出
す指示情報を挿入するようにした画像表示方法。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5190763A JPH0785308A (ja) | 1993-07-02 | 1993-07-02 | 画像表示方法 |
| MYPI94001684A MY115154A (en) | 1993-07-02 | 1994-06-28 | Apparatus and method for producing picture data based on two-dimensional and three-dimensional picture data producing instructions |
| CA002126921A CA2126921C (en) | 1993-07-02 | 1994-06-28 | Apparatus and method for producing picture data based on two-dimensional and three-dimensional picture data producing instructions |
| KR1019940015389A KR100411534B1 (ko) | 1993-07-02 | 1994-06-30 | 영상데이터생성방법,생성장치및생성회로,및게임재생장치 |
| DE69431329T DE69431329T2 (de) | 1993-07-02 | 1994-07-01 | Verfahren zur Erzeugung von Bilddaten |
| EP94304856A EP0633533B1 (en) | 1993-07-02 | 1994-07-01 | Producing image data representing a picture |
| TW083106033A TW243506B (ja) | 1993-07-02 | 1994-07-02 | |
| US08/885,287 US5805135A (en) | 1993-07-02 | 1997-06-30 | Apparatus and method for producing picture data based on two-dimensional and three dimensional picture data producing instructions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5190763A JPH0785308A (ja) | 1993-07-02 | 1993-07-02 | 画像表示方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0785308A true JPH0785308A (ja) | 1995-03-31 |
Family
ID=16263324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5190763A Pending JPH0785308A (ja) | 1993-07-02 | 1993-07-02 | 画像表示方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5805135A (ja) |
| EP (1) | EP0633533B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0785308A (ja) |
| KR (1) | KR100411534B1 (ja) |
| CA (1) | CA2126921C (ja) |
| DE (1) | DE69431329T2 (ja) |
| MY (1) | MY115154A (ja) |
| TW (1) | TW243506B (ja) |
Cited By (4)
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| JPWO2012117701A1 (ja) * | 2011-03-02 | 2014-07-07 | 日本電気株式会社 | データ制御システム、データ制御方法およびデータ制御用プログラム |
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|---|---|---|---|---|
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