JPS6186876A - 三次元物体表示処理方式 - Google Patents
三次元物体表示処理方式Info
- Publication number
- JPS6186876A JPS6186876A JP20774884A JP20774884A JPS6186876A JP S6186876 A JPS6186876 A JP S6186876A JP 20774884 A JP20774884 A JP 20774884A JP 20774884 A JP20774884 A JP 20774884A JP S6186876 A JPS6186876 A JP S6186876A
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- arithmetic processing
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は三次元物体表示処理方式、特に三次元物体に陰
影を施したカラー映像等を生成して表示するために当該
三次元物体の隠面消去と各画素の輝度値等とを演算処理
する際に、スキャン・ライン単位で飛び飛びに当該演算
処理を複数のプロセッサに夫々割り当てることによって
演算処理の負荷の平均化を図ると共に高速処理を可能に
する三次元物体表示処理方式に関するものである。
影を施したカラー映像等を生成して表示するために当該
三次元物体の隠面消去と各画素の輝度値等とを演算処理
する際に、スキャン・ライン単位で飛び飛びに当該演算
処理を複数のプロセッサに夫々割り当てることによって
演算処理の負荷の平均化を図ると共に高速処理を可能に
する三次元物体表示処理方式に関するものである。
〔従来の技術と発明が解決しようとする問題点〕従来、
三次元物体の隠面消去と各画素の輝度値とを演算処理し
て陰影を施した形のカラー映像を生成して表示する場合
、多量の演算処理を必要とするためにパーfプライン構
成の専用ハードウェアを用いて高速に処理を行っていた
。該方式ではハードウェアのfll用効率は良好である
が、高速に演算処理するのに限界があった。該限界を解
決するために、画像領域を複数の矩形領域に分δりし、
該分割した各矩形領域に対してプロセッサを夫々対応さ
せて高速に演算処理を行う方式がある。しかし、当該分
割した複数の矩形領域に対して複数のプロセッサを用い
て演算処理する方式では、図形によって演算処理が集中
する矩形領域が発生して負荷が偏在してしまい、複数の
プロセッサが備える能力を充分に活かしきれない問題点
があった。
三次元物体の隠面消去と各画素の輝度値とを演算処理し
て陰影を施した形のカラー映像を生成して表示する場合
、多量の演算処理を必要とするためにパーfプライン構
成の専用ハードウェアを用いて高速に処理を行っていた
。該方式ではハードウェアのfll用効率は良好である
が、高速に演算処理するのに限界があった。該限界を解
決するために、画像領域を複数の矩形領域に分δりし、
該分割した各矩形領域に対してプロセッサを夫々対応さ
せて高速に演算処理を行う方式がある。しかし、当該分
割した複数の矩形領域に対して複数のプロセッサを用い
て演算処理する方式では、図形によって演算処理が集中
する矩形領域が発生して負荷が偏在してしまい、複数の
プロセッサが備える能力を充分に活かしきれない問題点
があった。
本発明は、前記問題点を解決するために、三次元物体の
隠面消去と各画素の輝度値等とを演算処理する際に、ス
キャン・ライン単位で飛び飛びに当該演算処理を複数の
プロセッサにJllり当てることにより、演算処理の平
均化を図ると共に高速処理を可能としている。そのため
、本発明の三次元物体表示処理方式は、複数のプロセッ
サを用いて三次元物体の形に表示する演算処理を行う三
次元物体表示処理方式において、前記三次元物体に関す
る画像データをライン単位で飛び飛びの形に分割した分
割画像データを前記各プロセッサに割り当てる分割画像
データ割り当て部と、該分割画像データ割り当て部によ
って割り当てられた分割画像データを夫々演算処理する
前記プロセッサと、該各プロ、セッサによって演算処理
された結果を夫々格納するビデオ・メモリと、該各ビデ
オ・メモリに格納された分割画像データを画像データの
形に復元する形で順次読み出すビデオ系制御回路とを備
え、該ビデオ系制御回路によって順次読み出された画像
データを表示装置に表示することを特徴としている。
隠面消去と各画素の輝度値等とを演算処理する際に、ス
キャン・ライン単位で飛び飛びに当該演算処理を複数の
プロセッサにJllり当てることにより、演算処理の平
均化を図ると共に高速処理を可能としている。そのため
、本発明の三次元物体表示処理方式は、複数のプロセッ
サを用いて三次元物体の形に表示する演算処理を行う三
次元物体表示処理方式において、前記三次元物体に関す
る画像データをライン単位で飛び飛びの形に分割した分
割画像データを前記各プロセッサに割り当てる分割画像
データ割り当て部と、該分割画像データ割り当て部によ
って割り当てられた分割画像データを夫々演算処理する
前記プロセッサと、該各プロ、セッサによって演算処理
された結果を夫々格納するビデオ・メモリと、該各ビデ
オ・メモリに格納された分割画像データを画像データの
形に復元する形で順次読み出すビデオ系制御回路とを備
え、該ビデオ系制御回路によって順次読み出された画像
データを表示装置に表示することを特徴としている。
以下図面を参照しつつ本発明の実施例を詳細に説明する
。
。
第1U!Jは本発明の1実施例構成図、第2図は第1図
図示本発明の1実施例構成の要部構成図、第3図ないし
第5図は第1図図示本発明の1実施例構成の動作を説明
する動作説明図、第6図は第1図図示本発明の1実施例
構成を用いた三次元物体の表示処理を説明する説明図を
示す。
図示本発明の1実施例構成の要部構成図、第3図ないし
第5図は第1図図示本発明の1実施例構成の動作を説明
する動作説明図、第6図は第1図図示本発明の1実施例
構成を用いた三次元物体の表示処理を説明する説明図を
示す。
図中、lはプロセッサ・エレメント、1−1はCP[J
S 1−2はホスト・インタフェース、l−3はプログ
ラム・データ・メモリ、1−4はビデオ・メモリ、1−
5はビデオ系制御回路、2はファイル、3はホスト・コ
ンピュータ、4はビデオ・モニタを表す。
S 1−2はホスト・インタフェース、l−3はプログ
ラム・データ・メモリ、1−4はビデオ・メモリ、1−
5はビデオ系制御回路、2はファイル、3はホスト・コ
ンピュータ、4はビデオ・モニタを表す。
第1図において、図中プロセッサ エレメント1は本発
明に係わるものであり、後述する如(スキャン・ライン
単位に飛び飛びの形で三次元物体の隠面処理および各画
素の輝度値等を夫々演算処理すると共に当該演算処理し
た結果を図示ビデオ・バスを介して図示ビデオ・モニタ
4上に表示させるためのものである。
明に係わるものであり、後述する如(スキャン・ライン
単位に飛び飛びの形で三次元物体の隠面処理および各画
素の輝度値等を夫々演算処理すると共に当該演算処理し
た結果を図示ビデオ・バスを介して図示ビデオ・モニタ
4上に表示させるためのものである。
図中ホスト・コンピュータ3はファイル2がらプログラ
ム、各種コマンド(例えば”ビデオ・モニタ4に表示せ
よ″)8よび三次元物体の形状データ(座標値等の数値
データ)等を読み出して図示コマンド・バスを介して夫
々該当するブロモ。
ム、各種コマンド(例えば”ビデオ・モニタ4に表示せ
よ″)8よび三次元物体の形状データ(座標値等の数値
データ)等を読み出して図示コマンド・バスを介して夫
々該当するブロモ。
す・エレメントlに供給等するためのものである。
第2図は第1図図中プロセッサ・エレメントlの詳細構
成図を示す。
成図を示す。
図中プロセッサ・エレメントl内のホスト・インタフェ
ース1−2は、図示コマンド・バスを介して第1図図中
ホスト・コンピュータ3がら通知されたプログラム、各
種コマンドおよび三次元物体の形状データ(数値データ
)等を受信する。そして、該受信したプログラムおよび
各種コマンドや形状データ等は、CPUl−1によって
図示プログラム・データ・メモリ1−3内の所定記憶領
域に(δ納される。CPUl−,1はプログラム・デー
タ メモリ1−該格納されたプログラムおよび形状デー
タに従って当該割り当てられた分割画像領域に対して隠
面消去および各画素の輝度値等を順次演算処理し、該演
算処理した結果を前記ビデオ・メモリ1−4に格納する
。このようにして全ての分割した画像領域に対して隠面
消去および各画素の輝度値等の演算処理が夫々実行され
、前記夫々のビデオ・メモリ1−4に格納された苦分υ
Iした画像データは、夫々のビデオ系制御回路l−5に
よって所定の順序で順次読み出され、画像データの形で
ビデオ・モニタ4上に表示される。
ース1−2は、図示コマンド・バスを介して第1図図中
ホスト・コンピュータ3がら通知されたプログラム、各
種コマンドおよび三次元物体の形状データ(数値データ
)等を受信する。そして、該受信したプログラムおよび
各種コマンドや形状データ等は、CPUl−1によって
図示プログラム・データ・メモリ1−3内の所定記憶領
域に(δ納される。CPUl−,1はプログラム・デー
タ メモリ1−該格納されたプログラムおよび形状デー
タに従って当該割り当てられた分割画像領域に対して隠
面消去および各画素の輝度値等を順次演算処理し、該演
算処理した結果を前記ビデオ・メモリ1−4に格納する
。このようにして全ての分割した画像領域に対して隠面
消去および各画素の輝度値等の演算処理が夫々実行され
、前記夫々のビデオ・メモリ1−4に格納された苦分υ
Iした画像データは、夫々のビデオ系制御回路l−5に
よって所定の順序で順次読み出され、画像データの形で
ビデオ・モニタ4上に表示される。
次に、各プロセッサ・エレメントlに対してスキャン・
ライン単位で飛び飛びの形に画像領域の演算処理を削り
当てる動作を説明する。
ライン単位で飛び飛びの形に画像領域の演算処理を削り
当てる動作を説明する。
第3図は水平ウィンド・パターン“001111100
0”および垂直ウィンド・パターン”0111010”
を用いて斜線を施した2つの任意の矩形領域をプロセッ
サ・エレメントlに分担させるための動作を説明する説
明図を示す0図中斜線を施した矩形領域は、水平ウィン
ド・パターンおよび垂直ウィンド・パターン中に相互に
“1”を立てた位置に対応する。
0”および垂直ウィンド・パターン”0111010”
を用いて斜線を施した2つの任意の矩形領域をプロセッ
サ・エレメントlに分担させるための動作を説明する説
明図を示す0図中斜線を施した矩形領域は、水平ウィン
ド・パターンおよび垂直ウィンド・パターン中に相互に
“1”を立てた位置に対応する。
従って、当該水平ウィンド・パターンおよび垂直ウィン
ド・パターン中に“1“を立てる位置を任意に選択する
ことによって所望の分担領域を設定することができる。
ド・パターン中に“1“を立てる位置を任意に選択する
ことによって所望の分担領域を設定することができる。
第4図は形状データ(画像データ)をスキャン・ライン
単位で飛び飛びの形で生成したいわゆる分割画像領域を
生成するための動作を説明する説明図を示す0図中縦軸
の1.2.3、・・・・Nは、担当するプロセッサの番
号を示し、N個のプロセッサを用いて画像データをNス
キャン・ライン毎に分担させている0例えば図中黒い太
線で示した画像領域は、プロセッサ番号#1に割り当て
た画像領域(分割画像領域#工)を示し、第3図を用い
て説明した水平ウィンド・パターン“11111・・・
・11111″(all“1“)と垂直ウィンド・パタ
ーン″10000・・・0100・・・ooooo”と
を用いて生成することができる。従って、垂直ウィンド
・パターンのみを指定すれば、任意のプロセッサ番号#
1に割り当てた画像領域(分割画像領域#I)を生成す
ることができる。
単位で飛び飛びの形で生成したいわゆる分割画像領域を
生成するための動作を説明する説明図を示す0図中縦軸
の1.2.3、・・・・Nは、担当するプロセッサの番
号を示し、N個のプロセッサを用いて画像データをNス
キャン・ライン毎に分担させている0例えば図中黒い太
線で示した画像領域は、プロセッサ番号#1に割り当て
た画像領域(分割画像領域#工)を示し、第3図を用い
て説明した水平ウィンド・パターン“11111・・・
・11111″(all“1“)と垂直ウィンド・パタ
ーン″10000・・・0100・・・ooooo”と
を用いて生成することができる。従って、垂直ウィンド
・パターンのみを指定すれば、任意のプロセッサ番号#
1に割り当てた画像領域(分割画像領域#I)を生成す
ることができる。
第5図は任意のプロセッサ番号#iに対して割り当てる
画像領域を生成するための垂直ウィンド・パターン例を
示す。図中上端に示すl、2.3、・・・、l、・・・
はプロセッサ番号を示す。また、図中左端に示すビット
位置(スキャン・ライン番号)は、矩形領域からなる画
像データを水平方向に順次上部から下部に向かう形で走
査する場合に、上部から下部に向かって走査した走査線
の数を示し、”NP”はプロセッサの総数を示し、“N
V”は垂直方向の総画素数を示す。
画像領域を生成するための垂直ウィンド・パターン例を
示す。図中上端に示すl、2.3、・・・、l、・・・
はプロセッサ番号を示す。また、図中左端に示すビット
位置(スキャン・ライン番号)は、矩形領域からなる画
像データを水平方向に順次上部から下部に向かう形で走
査する場合に、上部から下部に向かって走査した走査線
の数を示し、”NP”はプロセッサの総数を示し、“N
V”は垂直方向の総画素数を示す。
例えばプロセッサ番号#iが分担する画像領域を生成す
るには、図示ビット位置(スキャン・ライン番号)lか
らNVまでの内、 (j−1)XNP+i ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・
・ ・ ・fil但し、j−1,2,3、・ ・ ・ に該当するビット位置に“1”を立てた垂直ウィンド・
パターンを用いればよい。
るには、図示ビット位置(スキャン・ライン番号)lか
らNVまでの内、 (j−1)XNP+i ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・
・ ・ ・fil但し、j−1,2,3、・ ・ ・ に該当するビット位置に“1”を立てた垂直ウィンド・
パターンを用いればよい。
以上の如き垂直ウィンド・パターンを生成することに°
より、画像領域からスキャン・ライン単位で飛び飛びの
分割画像領域#iが各プロセッサ・エレメント1に割り
当てられる。
より、画像領域からスキャン・ライン単位で飛び飛びの
分割画像領域#iが各プロセッサ・エレメント1に割り
当てられる。
一方、プロセッサ・エレメント1に割り当てられた分割
画像領域に対しては、所定の隠面消去および各画素の輝
度値等の演算処理が行われ、その結果が第2図図中ビデ
オ・メモリ1−4に格納される。そして、第2図図中ビ
デオ・メモリ1−4に格納された分割画像データは、当
該プロセッサ・エレメント1に割り当てられた垂直ウィ
ンド・パターンを用いてビデオ系制御回路1−5によっ
て適切な時刻にビデオ・バス中に送出され、ビデオ・モ
ニタ4上に表示される。これにより、所定の隠面消去お
よび各画素の輝度値が演算されたカラー映像がビデオ・
モニタ4上に表示されることとなる。
画像領域に対しては、所定の隠面消去および各画素の輝
度値等の演算処理が行われ、その結果が第2図図中ビデ
オ・メモリ1−4に格納される。そして、第2図図中ビ
デオ・メモリ1−4に格納された分割画像データは、当
該プロセッサ・エレメント1に割り当てられた垂直ウィ
ンド・パターンを用いてビデオ系制御回路1−5によっ
て適切な時刻にビデオ・バス中に送出され、ビデオ・モ
ニタ4上に表示される。これにより、所定の隠面消去お
よび各画素の輝度値が演算されたカラー映像がビデオ・
モニタ4上に表示されることとなる。
第6図は画像領域をスキャン・ライン単位に飛び飛びの
形、即ち分割画像領域単位の形で各プロセッサ・エレメ
ント1に割り当てた応用例を示す。
形、即ち分割画像領域単位の形で各プロセッサ・エレメ
ント1に割り当てた応用例を示す。
図中4PL綿で示す位置が、武(1)によって算出され
た分割画像領域単位で所定のプロセッサ・エレメント1
に割り当てられたものを示し、図中“O”および“■”
が三次元物体である一枚の三角形の板と前記スキャン
ラインとの交点を示し、図中“[株]”が当該交点の内
一枚の三角形の板の端の位置を夫ヤボす。
た分割画像領域単位で所定のプロセッサ・エレメント1
に割り当てられたものを示し、図中“O”および“■”
が三次元物体である一枚の三角形の板と前記スキャン
ラインとの交点を示し、図中“[株]”が当該交点の内
一枚の三角形の板の端の位置を夫ヤボす。
今、第6図おいて、曲記三角形の板が紙面に対して或z
)傾きをもっているものとし、図中横線で示すスキャン
・ラインの左から右に向かってデプス・ハノフプ法お用
いて当該三角形の板上の各画素のデプス値(奥行き)を
求める場合を考える。
)傾きをもっているものとし、図中横線で示すスキャン
・ラインの左から右に向かってデプス・ハノフプ法お用
いて当該三角形の板上の各画素のデプス値(奥行き)を
求める場合を考える。
この場a・、一枚の三角形の板の左の端“■゛に於ける
デプス値(例えば第1図図中ファイル2から形状子−夕
として与えられた値等)と、スキャンライン方向に左か
ら右方向に向かう際の当該三角形の板上の1画素当たり
のデプス値の変化を示す増分(あるいは減分)とを一旦
算出しておけば、以降のスキャン・ライン上の各画素の
デプス値は次々と単に当該画素の数に対応したデプス値
の増分(あるいは減分)を加算すればよい、また、各画
素の輝度値についてもいわゆる線形捕間する形で当該輝
度値を求める場合、前記デプス値を求めた場合と同様に
して、スキャン・ライン上の左端の“■”の画素より右
側の画素については、RGBに対応する3成分に対して
夫々算出した増分(あるいは減分)を順次加算すること
によって求めることができる。即ち、一連の処理として
所望の処理を行うことができる。
デプス値(例えば第1図図中ファイル2から形状子−夕
として与えられた値等)と、スキャンライン方向に左か
ら右方向に向かう際の当該三角形の板上の1画素当たり
のデプス値の変化を示す増分(あるいは減分)とを一旦
算出しておけば、以降のスキャン・ライン上の各画素の
デプス値は次々と単に当該画素の数に対応したデプス値
の増分(あるいは減分)を加算すればよい、また、各画
素の輝度値についてもいわゆる線形捕間する形で当該輝
度値を求める場合、前記デプス値を求めた場合と同様に
して、スキャン・ライン上の左端の“■”の画素より右
側の画素については、RGBに対応する3成分に対して
夫々算出した増分(あるいは減分)を順次加算すること
によって求めることができる。即ち、一連の処理として
所望の処理を行うことができる。
以上説明した如く画像領域をスキャン・ライン単位で飛
び飛びに各プロセッサ・エレメントlに割り当てること
により、華純な増分の加算等によって高速に隠面消去お
よび各画素の輝度値等を算出することが可能となる。
び飛びに各プロセッサ・エレメントlに割り当てること
により、華純な増分の加算等によって高速に隠面消去お
よび各画素の輝度値等を算出することが可能となる。
以上説明した如く、本発明によれば、三次元物体の隠6
面消去と各画素の輝度値等とを演算処理する際に、スキ
ャン・ライン単位で飛び飛びに当該演′(γ処理を用数
のプロセッサに割り当てているため、各プロセッサの負
荷の平均化を図ることができると共に演算処理の高速化
を図ることができる。
面消去と各画素の輝度値等とを演算処理する際に、スキ
ャン・ライン単位で飛び飛びに当該演′(γ処理を用数
のプロセッサに割り当てているため、各プロセッサの負
荷の平均化を図ることができると共に演算処理の高速化
を図ることができる。
・1.121面の簡単な説明
第1図は本発明の1実施例構成図、第2図は第1図図示
本発明の1実施例構成の要部構成図、第3図ないし第5
図は第1図図示本発明の1実施例構成の動作牽説明する
動作説明図、第6図は第1図図示本発明の1実施例構成
を用いた三次元物体の表示処理を説明する説明図を示す
。
本発明の1実施例構成の要部構成図、第3図ないし第5
図は第1図図示本発明の1実施例構成の動作牽説明する
動作説明図、第6図は第1図図示本発明の1実施例構成
を用いた三次元物体の表示処理を説明する説明図を示す
。
図中、lはプロセッサ・エレメント、1−1はCPU、
l−2はホスト・インタフェース、1−3はプログラム
・データ・メモリ、1−4はビデオ メモリ、l−5は
ビデオ系制御回路、2はファイル、3はホスト・コンピ
ュータ、4はビデオ・モニタを表す。
l−2はホスト・インタフェース、1−3はプログラム
・データ・メモリ、1−4はビデオ メモリ、l−5は
ビデオ系制御回路、2はファイル、3はホスト・コンピ
ュータ、4はビデオ・モニタを表す。
Claims (1)
- 複数のプロセッサを用いて三次元物体の形に表示する演
算処理を行う三次元物体表示処理方式において、前記三
次元物体に関する画像データをライン単位で飛び飛びの
形に分割した分割画像データを前記各プロセッサに割り
当てる分割画像データ割り当て部と、該分割画像データ
割り当て部によって割り当てられた分割画像データを夫
々演算処理する前記プロセッサと、該各プロセッサによ
って演算処理された結果を夫々格納するビデオ・メモリ
と、該各ビデオ・メモリに格納された分割画像データを
画像データの形に復元する形で順次読み出すビデオ系制
御回路とを備え、該ビデオ系制御回路によって順次読み
出された画像データを表示装置に表示することを特徴と
する三次元物体表示処理方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20774884A JPS6186876A (ja) | 1984-10-03 | 1984-10-03 | 三次元物体表示処理方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20774884A JPS6186876A (ja) | 1984-10-03 | 1984-10-03 | 三次元物体表示処理方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6186876A true JPS6186876A (ja) | 1986-05-02 |
Family
ID=16544884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20774884A Pending JPS6186876A (ja) | 1984-10-03 | 1984-10-03 | 三次元物体表示処理方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6186876A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6367685A (ja) * | 1986-09-09 | 1988-03-26 | Fujitsu Ltd | 並列レイトレーシングの負荷分散処理方法 |
| JPS63310091A (ja) * | 1987-06-12 | 1988-12-19 | Agency Of Ind Science & Technol | 並列画像表示方式 |
| JPH01191985A (ja) * | 1987-12-10 | 1989-08-02 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 画像処理方法 |
| JPH02163886A (ja) * | 1988-12-16 | 1990-06-25 | Toshiba Corp | 三次元図形処理装置 |
| JPH06215143A (ja) * | 1992-11-30 | 1994-08-05 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | グラフィックス・オブジェクト表現方法と装置 |
-
1984
- 1984-10-03 JP JP20774884A patent/JPS6186876A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6367685A (ja) * | 1986-09-09 | 1988-03-26 | Fujitsu Ltd | 並列レイトレーシングの負荷分散処理方法 |
| JPS63310091A (ja) * | 1987-06-12 | 1988-12-19 | Agency Of Ind Science & Technol | 並列画像表示方式 |
| JPH01191985A (ja) * | 1987-12-10 | 1989-08-02 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 画像処理方法 |
| JPH02163886A (ja) * | 1988-12-16 | 1990-06-25 | Toshiba Corp | 三次元図形処理装置 |
| JPH06215143A (ja) * | 1992-11-30 | 1994-08-05 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | グラフィックス・オブジェクト表現方法と装置 |
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