JP2007188462A - 体積3dイメージを表示する方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】体積3Dディスプレイの生理学的な深度のキュー、そして大きい心理的な深度のキューを両方表示するため、基本概念は2D画面によって歪斜的座標系を結合することであって、ディスプレイの体積は、物理的な3D空間および2D画面の内のバーチャ.スペースの2部分を含んでいる。すなわち表示されるべき物件が物理的な3D空間の内にあれば、物件は歪斜的な3D座標に従って体積3Dイメージとして表示される。物件がバーチャ.スペースの中に物理的な3D空間を越えてあれば、背景として2D画面の透視図によって表示される。
【選択図】図1
Description
米国特許5,754,147、
米国特許5,954,414、
米国特許6,302,542B1、
米国特許6,765,566B1、
米国特許6,961,045B1、
米国特許出願公開2005−0280605−A1、
日本特許出願361090/99(國内特許出願通知2000/201362)、
日本特許出願2001/318189(國内特許出願通知2002/268136)、
日本特許出願2002/175379(國内特許出願通知2003/107399)、
出願人は上記の文書を本件に引用文献として取り入れている。
(1)多数個の異なった強度の範囲にテクスチャのマップの完全な強度のスケールを分けなさい。従って各強度の範囲はテクスチャのマップの別の地域に対応する。
(2)テクスチャのマップの各地域から表面の対応する地域にマッピングを確立しなさい。
(3)マッピングに従ってその地域の強度の範囲に基づいて表面の対応する各々の地域に輝度のレベルを割り当てなさい。
(4)別の輝度のレベルを表すために表示要素の別の密度の表面の対応する各々の地域を描画しなさい。点基づかせていたレンダリングは好まれる方法である。基本的に、表面の対応する各々の地域は全表面への望ましい輝度を与えるメッシュ・システムの下で描画されるが、サンプル点は対応する地域の内にだけ置かれる。
BC/W=OB/Ob (001)
三角形Off′から、
OF/Of=FF′/W. (002)
三角形LCQから、
BF/BP=(FF′−PL)/(PQ−PL)
(OB−OF)/BP=(FF′−PL)/(W−PL) (003)
OFおよびFF′はOfおよび他の知られていた量の函数として、式(002)および(003)から得ることができる。即ち、fのサイズFF′のイメージおよびfのイメージff′は同じサイズであることをようである。
BH′/W=OB/Oh (004)
Fn/fm=FF′/W (005)
同じ原則は平面hh′と平面BH′間のマッピングに適用する、それに応じて、PQの平面を越える非歪斜的な空間のポイントはマッピングポイントを歪斜的空間PBCQの中のまたは2D画面の中の見つけることができる。
一般に、どの3D形でも3つの幾何基形の組合せによって表示することができる。各幾何基形は位置を定義する座標のデータを含んでいる。単色的なイメージでは、各幾何基形に「強度」データがある。「強度」データは幾何基形の輝度かグレイ・スケールを表す。色のイメージでは、各幾何基形に「色」データがある。一般に、「色」データは3つの原色の3つの強度の値を含んでいる。
(1)幾何基形を表す一組のサンプル点に幾何基形を変えること。各サンプル点は点幾何基形である。
(2)各サンプル点のレンダリング。
直線を仮定することはNsの区分に分けられる、そして次の通りサンプル点は得ることができる:
n=0は点P0(x0、y0、z0)であり、n=NsはP1(x1、y1、z1)である、全く2つの端ポイントを含むNs+1点がある。
平行斜線の長方形は描画された格子要素を表す。直線のイメージはzの方向で連続的である。支配的な見本抽出の軸線はz軸である。直線L2(x−zの平面に平行直線):
Ns_op=int[Max[0,6,4]=6.
直線のイメージzおよびyの両方方向で連続的である。支配的な見本抽出の軸線はy軸である。
BR_1(直線幾何基形の「輝度比率」)=Br_1/Br_1_op (103)
Br_1=直線幾何基形の望ましい輝度のレベル
Br_1_op=直線幾何基形の完全な輝度のレベル(即ち、サンプル点の最適数を使用して)
BR_1=Nge_1*Bge/(Nge_1_op*Bge_f) (104)
Nge_1=直線で描画されるべき格子要素の数
Nge_1_op=完全描画されたら直線の格子要素の数、
Bge=各々の描画される格子要素の輝度のレベル
Bge_f=格子要素の完全な輝度のレベル
Nge_1_op=Ns_op*Fd2 (106)
Ns_opは式(102)から計算される。
Fdは式(102)のピクセル膨張の因数である。
同様に、格子要素の望ましい数は次のとおりである:
Nge_1=Ns*n_pd (107)
n_pd=「膨張数」
=点の膨張させたピクセルの数(元の1つを含んで)
例えば2x2の膨張が(fd=2)応用なら、そしてn_pdは0から4の間で価値を取り、膨張の異なったレベルを示す。
BR_1=(Ns/Ns_op)*(n_pd/Fd2)*(Bge/Bge_f) (108)
Ns*n_pd*(Bge/Bge_f)=Ns_op*Fd2*BR_1 (109)
式(109)は輝度比率BR_1の直線のレンダリングを要約する。それはサンプル点の数、ピクセルの膨張および格子要素のグレースケールの機能の効果を含んでいる。一般に、一組の満足式(109)の値(Ns、n_pd、(Bge/Bge_f))は望ましい輝度比率BR_1で直線を描画する。
ピクセルが二進であり、膨張がないば、そしてn_pd = (Bge/Bge_f)= fd = 1。式(109)なる
Ns=Ns_op*BR_1 (110)
ここに、点密度制御だけ直線輝度。
Nsがおよび(Bge/Bge_f)固定なら、ピクセルの膨張は唯一の制御要因である。例えば、3x3膨張は10の輝度のレベルを与える。4x4膨張は17のレベルを与える。
(2)「方向の端」として最多のサンプル点がある端を選び、「基盤の端」として最少のサンプル点がある端を選び、そして両方の端のサンプル点の位置を見つける。これはちょうど必要なだけ完全に三角面を描画するためにサンプル点の最少量を与える。
BR_st(三角面の輝度比率)=Br_st/Br_st_op (201)
Br_st=三角面の望ましい輝度のレベル
Br_st_op=三角面の完全な輝度のレベル(即ち、サンプル点の最適数を使用して)
BR_st=Nge_st*Bge/(Nge_st_op*Bge_f) (202)
Nge_st=三角面で描画されるべき格子要素の数
Nge_st_op=完全描画されたら三角面の格子要素の数、
Nge_st_op=(完全描画される三角面のサンプル点の数)*Fd2 (203)
Fdは式(102)のピクセル膨張の因数である。
(完全描画される三角面のサンプル点の数)=Ns_op_b*Ns_op_d/2 (204)
Ns_op_b=基盤の端のサンプル点の最適数
Ns_op_d=方向の端のサンプル点の最適数
従って、
Nge_st_op=Ns_op_b*Ns_op_d*Fd2/2 (205)
Nge_st(格子要素の望ましい数)=Ns_b*Ns_d*n_pd/2 (206)
Ns_b=基盤の端のサンプル点の数
Ns_d=方向の端のサンプル点の数
従って、
式(210)は輝度比率BR_stの三角面のレンダリングを要約する。それはサンプル点の数、ピクセルの膨張および格子要素のグレースケールの機能の効果を含んでいる。一般に、一組の満足式(210)の値は望ましい輝度比率BR_stで三角面を描画する。
Ns=int[Max[Δx/dx,Δy/dy,Δz/dz]] (102A)
Δxは端のx方向のスパンである、dx=Nsを計算するための間隔
Δyは端のy方向のスパンである、dy=Nsを計算するための間隔
Δzは端のz方向のスパンである、dz=Nsを計算するための間隔
一般に、dTがdMとdN異なって、およびピクセルの膨張がdM_dN方向で主に作動するので、dx、dy、dzは格子要素構造に関連して三角面のオリエンテーションに従って計算される。これは端のための最適見本抽出の間隔の選択に影響を与える。3つの場合がある:
Ns=int[Δz/dz]
式(102)から:
Ns_op∝Δz/dz_op
Ns/Ns_op=dz_op/dz=dT/dz (212)
式(210)および(212)から:
sqrt[内容]:内容の二乗根操作
dzは式(214)から得ることができるおよびNsは得ることができる。
Ns=int[Δx/dx]or int[Δy/dy]
式(102)から:
一般に、dM=dNはおよび私達dx=dyを取ることができる。式(210)および(216)から:
式(210)、(212)および(216)の結合:
dx<dTが、それからdz=dTを取れば。(220)から:
dx/(n_pd*Bge/Bge_f)=dM/(Fd*BR_st) (222)
従って、
すなわち、式(224)の状態の下で、dz=dTおよび式(222)から計算したdxを式(102A)で使用する。
dx>=dTが、それからdz=dxを取れば。(220)から:
すなわち、式(228)の状態の下で、式(226)から計算したdxを式(102A)で使用する。
BR_ms(輝度比率)=Br_ms/Br_ms_op (301)
Br_ms=三角面の望ましい輝度のレベル
Br_ms_op=三角面の完全な輝度のレベル
Br_ms_op=NL*Nge_ss_op*Bge_f
Nge_ss_op=1つの完全な輝度の補助表面の格子要素の数
従って、
BR_ms=Nge_ms*Bge/(NL*Nge_ss_op*Bge_f) (302)
Nge_ms=三角面で描画されるべき格子要素の数
=すべてのNLの補助表面のされた格子要素の数の合計。
式(302)から、私達は補助表面の輝度比率の合計が三角面の輝度比率と等しいことを見る、
BR_ms=BR_ss_0+BR_ss_1+...+BR_ss_(NL−1) (304)
しかし次は最も便利な方法である:
各補助表面は描画されるべき元の三角面と同じサイズ、形およびオリエンテーションの1つの三角面である。各々の補助表面のBR_ssの輝度比率はまたBR_stと同じ方法定義される。そう、補助表面は三角面の簡単なレンダリングとによって同じ方法丁度描画することができる。
ts=ds*sinα
ds=dT*OSF
αは表面の法線と地平線間の角度ある。
単位の法線ベクトルN=[nx,ny,nz]の三角面、
ts=ds*|nz| (505)
小さくαなる時、Tsは小さくなる。式(505)によdM*Fdより小さくなるTsなら、そして次の最小値は使用されるべきである:
ts=dM・Fd (505A)
補助表面は三角面の法線の方向に沿って角の最高点の計算によって見つけることができる:
(x,y,z)j,k=(xj−k*ts*nx,yj−k*ts*ny,zj−k*ts*nz) (507)
(xj,yj,zj)は元の三角面の角の最高点ある
j=0,1,2(3つ角の最高点)
k=0,1,...NL−1は補助表面の指数である。
(1)多数個の異なった強度の範囲にテクスチャのマップの完全な強度のスケールを分けなさい。従って各強度の範囲はテクスチャのマップの別の地域に対応する。
(2)テクスチャのマップの各地域から三角面の対応する地域にマッピングを確立しなさい。前に記述されているUVT−3DTのマッピングのプロシージャを使用しなさい。
(3)マッピングに従ってその地域の強度の範囲に基づいて三角面の対応する各々の地域に輝度のレベルを割り当てなさい。輝度比率は前に記述されていると同じ方法定義される。
(4)別の輝度のレベルを表すために表示要素の別の密度の三角面の対応する各々の地域を描画しなさい。点基づかせていたレンダリングは好まれる方法である。基本的に、表面の対応する各々の地域は全表面への望ましい輝度を与えるメッシュ・システムの下で描画されるが、サンプル点は対応する地域の内にだけ置かれる。
ステップ1:ビットマップから、各ピクセルの紅、緑および青の強度の値を得、3つのピクセルデータ構造をセットアップしなさい:
Pixel_Rfield[m][n].intensity=FI(field intensity)R;
Pixel_Gfield[m][n].intensity=FIG;
Pixel_Bfield[m][n].intensity=FIB;
FIはfield intensityを意味する。
ステップ2:各場では、Nrgnの地域に強度のスケール、1250を分けなさい。部分は強度0とFI_fullの間にあるならない。お好みであれば、分割はFI_lowとFI_highの間で置くことができる、図11[C]見なさい。
i=(int)[((FI−FI_low)/(FI_high−FI_low))*Nrgn]
(int)[内容]:取得「内容」より小さいの最低の整数の操作
地域指数のデータ構造をセットアップしなさい、(例としてR(紅)場を使用して)
Pixel_Rfield[m][n].region_idx=i; (700A)
これは三角面のこの地域を描画するのに使用されるべき輝度比率BRである。
BRが計算されれば、私達はそれから三角面のこの地域を描画するために前に記述されている簡単レンダリングか多層レンダリングを使用してもいい。多層レンダリングが使用されれば、補助表面それぞれの輝度比率は更に式(303)によって計算されるべきである。
(ステップ4.1):3D三角面(3DT)の基盤の端と方向の端のサンプル点の数((Ns_b[i]+1)と(Ns_d[i]+1))を定めなさい。簡単レンダリングか多層レンダリングを使用し、対応するプロシージャに続きなさい。
Pixel_Rfield[m][n].region_idx=i;
それが本当でなかったら、次の(u,v)サンプル点を計算しなさい。
それが本当、そしてこの(u,v)j,kの対応する点(x,y,z)j,kを計算し、そして3DTの中のそれを描画しなさい。これはこの指数(j,k)を使用し、3DTに式(101)を加えること単にである。
3DTの基盤の端は(xa,ya,za)から(xb,yb,zb)にあり、方向の端は(xb,yb,zb)から(xc,yc,zc)にある。
Nge_st=Np_CBM_st=合成ビットマップの描画されたピクセルの数
Nge_st_op=Np_CBM_st_f (完全描画された)
完全輝度で(完全満ちている)描画するためには、2方向の描画されたピクセルの間隔は投影されたピクセルのピッチに設定する:
du_op=dv_op=dL_p_op=dM=dN.
Np_CBM_st∝(1/dL_p)2
従って、
Nge_st/Nge_st_op=Np_CBM_st/Np_CBM_st_f=(dL_p_op/dL_P)2 (240)
式(240)から、式(202)なる
BR_st=(dL_p_op/dL_p)2*(Bge/Bge_f) (242)
dL_p_op=dM=dNから、
dL_p/sqrt(Bge/Bge_f)=dM/sqrt(BR_st) (244)
(1)合成ビットマップ新しい間隔のdL_pに従って再描画される。新しい間隔に一致させないピクセルを取除きなさい。
(2)元の、完全満たされた交差の小さいビットマップから、それらにステップ(1)で取除かれる対応するピクセルを取除く、これらの修正された交差の小さいビットマップに今の望ましい輝度比率BR_stがある。
dT=rdθ,
dθは2つの隣接したフレーム間の最低の角の空間である、例えば1581および1582、およびrは描画される点の位置に依存する。
直線P1P2のレンダリング、
dT=OmPmdθ,
OmPmは直線と回転軸線1501間の最も短い間隔である。OmPmはX_Y平面の直線の投射から計算することができる。
CosαおよびOmPmは得ることができる:
dTi=rdθ=sqrt(xi2+yi2)dθ
最低のdTiはdTとして使用されるべきである。
ts_xy=dT*sinβ
dT=rdθ=sqrt(x22+y22)dθ
ts=ts xv*cosα
SinβおよびCosαはベクトルNからすべて計算することができる。上記のプロシージャを3つの角点に適用し、最も大きいTsを見つけなさい。
a−データ層の横の方向;ピクセル指数(0,b)から(A−1,b)への;
b−データ層の縦の方向;ピクセル指数(a,0)から(a,B−1)への;
c−積み重ねの方向;層の指数♯0から♯C1への
4つの角ポイントは定義される:
P0(x0,y0,Z0)−対応するvoxel(0,0,0)でに角点
P1(x1,y1,z1)−対応するvoxel(A−1,0,0)でに角点
P2(x2,y2,z2)−対応するvoxel(0,B−1,0)でに角点
P3(x3,y3,z3)−対応するvoxel(0,0,C−1)でに角点
4つの角点の座標を置くことによって、xyzの座標系に関して3D体積の位置そしてオリエンテーションは決定することができる。4つの角点は3つの直角「角のベクトル」を形作る:ベクトルP0P1、ベクトルP0P2、ベクトルP0P3。
BR_box=Br_box/Br_bx_op (801)
Br_box=描画されるべき3D箱の望ましい輝度のレベル
Br_box_op=完全描画された場合3D箱の輝度のレベル
(サンプル点の最適数)
従って、
BR_box=Nge_box*Bge/(Nge_box_op*Bge_f) (802)
Nge_box=3D箱で描画されるべき格子要素の数
Nge_box_op=完全描画されたら3D箱の格子要素の数、
Bge=各描画されたら格子要素の輝度のレベル
Bge_f=格子要素の完全輝度のレベル
Nge_box_op=(完全描画された3D箱のサンプル点の数)*Fd2 (803)
Fdは式(102)のピクセル膨張の因数である。
完全描画された3D箱のサンプル点の数=Ns_op_a*Ns_op_b*Ns_op_c (804)
Ns_op_a=端P0P1のサンプル点の最適量
Ns_op_b=端P0P2のサンプル点の最適量
Ns_op_c=端P0P3のサンプル点の最適量
従って、
Nge_box_op=Ns_op_a*Ns_op_b*Ns_op_c*Fd2 (805)
一般に、
Nge_box=Ns_a*Ns_b*Ns_c*n_pd (806)
Ns_a=端P0P1のサンプル点の量
Ns_b=端P0P2のサンプル点の量
Ns_c=端P0P3のサンプル点の量
n_pd=「膨張数」
=点の膨張させたピクセルの数(元の1つを含んで)
従って、
Ns=int[Δz/dz]
式(102)から:
Ns_op∝Δz/dz_op
Ns/Ns_op=dz/op/dz=dT/dz (812)
式(810)および(812)から:
dzは式(814)から得ることができるおよびNsは得ることができる。
Ns=int[Δx/dx]or int[Δy/dy]
式(102)から:
一般に、dM=dNはおよび私達dx=dyを取ることができる。式(810)および(816)から:
式(810)、(812)および(816)の結合:
dx<dTが、それからdz=dTを取れば。(820)から:
(dx)2/(n_pd*Bge/Bge_f)=dM/BR_box (822)
従って、
すなわち、式(824)の状態の下で、dz=dTおよび式(822)から計算したdxを式(102A)で使用する。
dx>=dTが、それからdz=dxを取れば。(820)から:
(dx)3/(n_pd*Bge/Bge_f)=dM*dT/BR_box (826)
BR box<=(n pd*Bge/Bge_f)*dM/(dT)2 (828)
すなわち、式(828)の状態の下で、式(826)から計算したdxを式(102A)で使用する。
dx<dTが、それからdz=dTを取れば。(830)から:
dx/(n_pd*Bge/Bge_f)=dM/(Fd*BR_box) (832)
従って、
すなわち、式(834)の状態の下で、dz=dTおよび式(832)から計算したdxを式(102A)で使用する。
dx>=dTが、それからdz=dxを取れば。(830)から:
すなわち、式(838)の状態の下で、式(836)から計算したdxを式(102A)で使用する。
(i−0)/(Ns_a−0)=(a(i)−0)/A
従って、
ステップ1:3D体積から、各voxelのR,G,Bの強度の値を得、3つのvoxelのデータ構造をセットアップしなさい:
Voxel_Rfield[a][b][c].intensity=FI(field intensity)R;
Voxel_Gfield[a][b][c].intensity=FIG;
Voxel_Bfield[a][b][c].intensity=FIB;
ステップ2:各場では、Nrgnの「地域」(region)に強度のスケールを分けなさい。部分は強度0とFI_fullの間にあるならない。お好みであれば、部分はFI_lowとFI_highの間で置くことができる。図11[C]を示して、最も高いNrgnはFI_fullの1つの地域ごとのすなわち1つの灰色レベルである。
Region r,(r=0,1,2...Nrgn−1):
r=(int)[((FI_FI_low)/(FI_high_FI_low))*Nrgn]
地域の指数のデータ構造をセットアップしなさい、(例としてR場を使用して)
Voxel_Rfield[a][b][c].region_idx=r;
さらに、voxelのグループのデータ構造をセットアップし、同じ地域(強度の同じ範囲)に属するvoxelの指数を集めなさい。すなわち、データ構造Voxel_Group[r]同じ地域rに属するすべてのvoxel(a、b、c)を含んでいる。
FI=r*(FI_high−FI_low)/Nrgn
対応する輝度比率のBR[r]そうある
これは3D箱のこの地域rを描画するのに使用されるべき輝度比率BRである。
(ステップ4.1)3つの直角端の各自のサンプル点の数をそれぞれ得る:前に記述されている方法によるNs_a、Ns_bおよびNs_c。
(ステップ4.2)点検:
Ns_a<A、Ns_b<BおよびNs_c<Cばサンプル点は効率のための(i,j,k)空間から計算されるべきである(前に説明される場合(A))。行きなさい(ステップ4.3)。
他に、サンプル点は(a,b,c)空間から計算されるべきである。行きなさい(ステップ4.4)。
第一に式(710)の使用によって各メッシュ点(i,j,k)の対応するvoxclの位置(a,b,c)を得なさい。それから、ステップ1に確立されるデータ構造を使用して、この地域rに属するかどうか対応する各々のvoxelを確認しなさい。この地域「r」のvoxelsに対応する点だけ描画されるべきである。サンプル点(x,y,z)i,j,kは次の式によって計算することができる:
第一にあらかじめ定義されたデータ構造voxel_Group[r]からのこの地域「r」内の各voxelを、見つけなさい。それらのvoxelの各自のために、式(711)の使用によるこのvoxelによって、カバーされる点の指数(ia,jb,kc)を見つけなさい。式(600)そして指数(x,y,z)ia,jb,kcの使用によってこれ地域の各voxelの対応するこれらの点を、描画しなさい。
201 格子要素
450 非歪斜的な座標系の点位置
451 マッピングに従う歪斜的な座標系の点位置
550 付加的な、精製されたフレーム
570 移動スクリーンのトラック
580a−d 2つの隣接したフレーム間の回転角度
590a−f フレーム位置
601 別の2Dプロジェクター
602 切替可能な反射器
1001 三角面
1002 フレームのスライス
1003 小さいビットマップ
1004 合成ビットマップ
1101a−c 補助表面
1210 ビットマップの上の対応の三角形(UVT)
1211 3D三角面(3DT)
1250 Nrgnの地域にビットマップの1つの場の強度のスケールを分けること
1251 ビットマップの1つの場の強度のスケールからの輝度比率へのマッピングのカーブ
Claims (30)
- 体積3Dディスプレイの連続的な空間で定義される3Dデータを表示する方法であって、
(1)体積3Dディスプレイの有限な空間を歪斜的座標系および2D画面との定義するステップ、
(2)前記連続的な空間の第一の部分と前記有限な空間の歪斜的座標系間の座標系のマッピングを確立するステップ、
(3)前記連続的な空間の残りの部品と前記2D画面の内のバーチャ.スペースの間の座標系のマッピングを確立するステップ、
(4)前記座標系のマッピングに従って、前記連続的な空間の第一の部分の内にいる前記3Dデータの部分を前記有限な空間に表示し、前記連続的な空間の残りの部品の内にいる前記3Dデータの部分を前記2D画面に透視図に表示するステップ、
を含む前記方法。 - 前記座標系のマッピングが、
(1)目の位置を選ぶステップ、
(2)基準面を前記連続的な空間で定義し、前記基準面の参照位置を定めるステップであって、前記基準面が前記2D画面と同じサイズの前記目の位置から見られたとき現われる前記ステップ、
(3)前記基準面内の前記連続的な空間の一部分をように前記連続的な空間の第一の部分定義するステップを含む、請求項1記載の方法。 - 前記2D画面の透視図の表示のステップが、ビットマップとして前記透視図のレンダリングおよびテクスチャのマッピングによって前記ビットマップを使用して前記2D画面のレンダリングが含まれている、請求項1記載の方法。
- 前記体積3Dディスプレイが、イメージフレームを表示し、配り、体積3Dイメージを形作る移動ディスプレイ表面を含み、前記2D画面が近く取付けられ、前記イメージフレームの1つに平行である、請求項1記載の方法。
- 前記移動ディスプレイ表面が回転式往復運動式の表面であり、前記2D画面かディスプレイ表面の回転の近い上または底位置であり、前記2D画面を形作る前記ディスプレイ表面の付加的なイメージフレームの発生のステップがさらに含む請求項4記載の方法。
- 前記付加的なイメージフレームの表示の期限にあらかじめ定義された比率があり、前記付加的なイメージフレームがpulse−width調節の原則によって前記2D画面のグレイ・スケールまたは色のレベルを表現する請求項5記載の方法。
- 更に別のプロジェクター手段によって前記2D画面のためのイメージの発生のステップを含んでいる請求項4記載の方法。
- 切替可能な前記プロジェクター手段からの前記ディスプレイ表面にプロジェクショソのビームを導くのに反射器を使用するステップさらに含む請求項7記載の方法。
- 前記体積3Dディスプレイの第2の歪斜的な座標系の有限な空間および第2の2D画面の定義のステップ、および座標系のマッピングおよびイメージの表示の対応するステップさらに含む請求項1記載の方法。
- 体積3Dディスプレイの実際の3D空間の望ましい輝度のレベルが付いている幾何基形を表示する方法であって、前記幾何基形が直線または表面であり、前記体積3Dディスプレイか体積3Dイメージを表示するための空間的に分布表示要素を含んでいる、前記方法は、
(1)必要な表示要素の最少量Nge_opを完全な輝度Br_opで前記幾何基形を表示するために定めるステップ、
(2)次の関係に基づいて、
(Nge/Nge_op)x(Bge/Bge_f)=Br/Br_op,
望ましい表示要素の量Ngeを望ましい輝度のレベルで前記幾何基形を表示するために定めるステップであって、Brが前記幾何基形の望ましい輝度のレベルを表す、Bge_fが前記表示要素の完全な輝度のレベルを表し、Bgeが前記幾何基形のレンダリングで使用されるべき前記表示要素の輝度のレベルを表す前記ステップ、
(3)前記望ましい表示要素の量を用いる前記幾何基形を描画するステップ、
を含む前記方法。 - 前記表示要素の最少量の決定のステップが完全な輝度で前記幾何基形を表すためのサンプル点の基準量Ns_opおよび最大ピクセル膨張数N_dの決定のステップを含み、
前記望ましい表示要素の量の決定のステップが、次の関係に基づいて
[(Nsxn_pd)/(Ns_op x N_d)]x(Bge/Bge_f)=Br/Br_op,
前記幾何基形を表すための望ましいサンプル点の量Nsおよび望ましいピクセル膨張数n_pdの決定のステップを含み、
前記幾何基形を描画するステップが、
(i)前記望ましいサンプル点の量を前記幾何基形で配り、望ましいサンプル点の座標を計算によって得るステップ、
(ii)計算されたサンプル点を前記望ましいピクセル膨張数を用いる描画するステップ、を含む、
請求項10記載の方法。 - 前記幾何基形が直線、
前記サンプル点の基準量の決定のステップが、
(a)3つの直角方向の前記表示要素で前記直線を満たすために必要なサンプル点の最少量を計算によってそれぞれ得るステップ、
(b)ステップ(a)から計算される3つの最少量の最高を前記基準量Ns_opとして選ぶステップ、を含み、
前記望ましいサンプル点の量の分配のステップが、前記直線でサンプル点を均等に配ることのステップを含む、
請求項11記載の方法。 - 前記幾何基形が表面、
前記サンプル点が1つ以上の補助表面間で配られ、前記補助表面が隣接した補助表面間の間隔と密接に積み重なり、
前記基準量Ns_opの決定のステップが各の補助表面のサンプル点の最適量の決定のステップを含み、前記サンプル点の最適量が完全な輝度で補助表面を表し、すべての前記補助表面の最適量の合計がNs_opと等しい、
前記望ましい量Nsの決定のステップが各の補助表面のサンプル点の指定量を選ぶことのステップを含み、すべての前記補助表面のサンプル点の総計がNsと等しい、
前記望ましいサンプル点の量の分配のステップが対応する各々の補助表面へのサンプル点の前記指定量の分配のステップを含める、
請求項11記載の方法。 - 隣接したサンプル点に対応する表示要素が重複しないように表示要素の空間的な配分に関して前記表面のオリエンテーションそして位置に基づいて前記間隔の最小値の決定のステップをさらに含む、
請求項13記載の方法。 - 前記表面が三角の表面であり、前記補助表面がまた三角であり、
前記各の補助表面のサンプル点の最適量の決定のステップが、
(a)前記補助表面の3つの端の各の端ためのサンプル点の最適数を定めステップであって、前記最適数が完全な輝度で前記表示要素で前記端を満たすために必要なサンプル点の最小量である前記ステップ、
(b)方向端と最も高いサンプル点の最適数Ns_op_dを持っている端を定義し、基礎端と最も低いサンプル点の最適数Ns_op_bを持っている端を定義するステップ、
(c)値Ns_op_d x Ns_op_b/2に基づいて前記補助表面のサンプル点の最適量を定めるステップ、を含み、
前記各の補助表面のサンプル点の指定量を選ぶことのステップが、方向端のサンプル点の数Ns_dおよび基礎端のサンプル点の数Ns_bを定め、値Ns_d x Ns_b/2に基づいて前記補助表面のサンプル点の指定量を定めることのステップを含み、
前記各の補助表面へのサンプル点の前記指定量の分配のステップが、
(a)前記方向端のNs_dのサンプル点の座標および前記基礎端のNs_bのサンプル点の座標を計算によって得るステップ、
(b)前記補助表面上のメッシュ・システムを概念上基盤の端の各サンプル点からの直線を描画し、直線を方向の端に平行にし、そして方向の端の各サンプル点からの直線を描画し、そして直線を基盤の端に平行にすることによって組み立てるステップ、
(c)前記補助表面の内で落ちるメッシュ直線の各交差へのサンプル点を置くステップ、を含む、
請求項13記載の方法。 - 前記表示要素の最少量の決定のステップが、
(i)前記幾何基形の交差をフレームのスライスが付いている計算するステップであって、前記交差は小さいビットマップを含み、前記小さいビットマップの各ピクセルは1つの前記表示要素を含んでいる前記ステップ、
(ii)前記交差を合成ビットマップに一緒にステッチするステップ、
(iii)前記合成ビットマップを完全な輝度で完全に描画するステップであって、前記合成ビットマップにピクセルの総数Np_CBM_fがある前記ステップを含み、
前記望ましい表示要素の量の決定のステップが、次の関係に基づいて
(Np_CBM/Np_CBM_f)x(Bge/Bge_f)=Br/Br_op
望ましいピクセルの数Np_CBMを前述の合成ビットマップのレンダリングのための定めるステップを含み、
前記幾何基形を描画するステップが、
(i)前記望ましいピクセルの数を用いる前記合成ビットマップを再描画するステップ、
(ii)再描画された合成ビットマップに従う前記交差のレンダリングのステップ、を含む、
請求項10記載の方法。 - 前記輝度のレベルが原色の1つの輝度のレベルであり、
他の原色の輝度のレベルが付いている望ましい色のレベルの前記幾何基形を表示するために幾何基形の表示のステップをさらに含む
請求項10記載の方法。 - 体積3Dディスプレイで単色的なテクスチャのマップを持っている表面を表示する方法であって、前記体積3Dディスプレイが体積3Dイメージを表示するための空間的に分布表示要素を含んでいる、前記方法は、
(1)テクスチャのマップの完全な強度のスケールを多数個の異なった強度の範囲に分けなさいステップであって、各強度の範囲がテクスチャのマップの別の地域に対応する前記ステップ、
(2)マッピングをテクスチャのマップの各地域から前記表面の対応する地域に確立しなさいステップ、
(3)マッピングに従ってその地域の強度の範囲に基づいて前記表面の対応する各々の地域に輝度比率を割り当てなさいステップであって、前記輝度比率が完全な輝度への望ましい輝度の比率と定義される、前記ステップ、
(4)別の輝度比率を表すために表示要素の別の密度の前記表面の対応する各々の地域を描画しなさいステップ、を含む前記方法。 - 前記表面の対応する各々の地域の描画のステップが、望ましい点密度でサンプル点の分配のステップおよび望ましい数の表示要素への各々の前記サンプル点の膨張のステップが含まれ、前記望ましい点密度および前記膨張の組合せは前記地域の輝度比率を表現する請求項18記載の方法。
- 前記表面が三角の表面、
前記サンプル点の分配のステップが、
a.サンプル点を置くためのメッシュ・システムを組み立てるステップであって、前記メッシュ・システムに前記対応する地域の輝度比率と等しい輝度比率で前記三角の表面を描画するために必要なメッシュ密度がある、前記ステップ、
b.メッシュ・システムに従って対応する前述の地域の内にあるメッシュ直線の交差にだけサンプル点を置くステップ、を含む
請求項19記載の方法。 - テクスチャのマップの各ピクセルに地域指数を割り当て、対応するピクセルの位置に関してテクスチャのマップに前記地域指数のデータ構造を確立するステップであって、前記地域指数がピクセルの強度の範囲に従って前記地域の1つを示す前記ステップ、
テクスチャのマップへの前記メッシュ・システムの割合マッピングのステップ、
前記地域指数データ構造の使用によって、メッシュラインの交差が前記表面の対応する地域の内で落ちるかどうか確認するステップ、
をさらに含む請求項20記載の方法。 - 前記単色的なテクスチャのマップが色のテクスチャのマップの1つの場であり、
前記色のテクスチャのマップが付いている前記表面を表示するために、他の原色のテクスチャのマップを持っている前記表面の表示のステップをさらに含む、
請求項18記載の方法。 - 前記体積3Dディスプレイが空間的に分布表示要素を含み、
前記テクスチャのマッピングが単色的なテクスチャのマップを持っている表面を表示するプロシージャを含み、前記プロシージャか、
(1)テクスチャのマップの完全な強度のスケールを多数個の異なった強度の範囲に分けなさいステップであって、各強度の範囲がテクスチャのマップの別の地域に対応する前記ステップ、
(2)マッピングをテクスチャのマップの各地域から前記表面の対応する地域に確立しなさいステップ、
(3)マッピングに従ってその地域の強度の範囲に基づいて前記表面の対応する各々の地域に輝度比率を割り当てなさいステップであって、前記輝度比率が完全な輝度への望ましい輝度の比率と定義される、前記ステップ、
(4)別の輝度比率を表すために表示要素の別の密度の前記表面の対応する各々の地域を描画しなさいステップ、を含む
請求項3記載の方法。 - 前記表面の対応する各々の地域の描画のステップが、望ましい点密度でサンプル点の分配のステップおよび望ましい数の表示要素への各々の前記サンプル点の膨張のステップが含まれ、前記望ましい点密度および前記膨張の組合せは前記地域の輝度比率を表現する請求項23記載の方法。
- 前記数Ns_dおよび数Ns_bの決定のステップが、
(a)表示要素の構造に関して三角の表面のオリエンテーションに基づく前記2つの数の計算のステップ、そして(b)レンダリングの2方向のおよそ等しい間隔のメッシュに前記2つの数を合わせることのステップ、を含む
請求項15記載の方法。 - 体積3Dディスプレイの実際の3D空間で単色的な強度のスケールの配分を持っている3D体積を表示する方法であって、前記体積3Dディスプレイが空間的に分散表示要素を含んでいる、前記方法は、
(1)前記3D体積の完全な強度のスケールを多数個の異なった強度の範囲に分けなさいステップであって、各強度の範囲が前記3D体積の別の空間的地域に対応する前記ステップ、
(2)空間的地域の対応する強度の範囲に基づいて前記3D体積の各々の前記空間的地域への輝度比率、BRを、割り当てるステップであって、前記輝度比率が完全な輝度への望ましい輝度の比率と定義される、前記ステップ、
(3)別の輝度比率を表すために表示要素の別の密度の前記3D体積の対応する各々の空間的地域を描画しなさいステップであって、
(a)参照メッシュ・システムを組み立て、参照膨張数N_dを選ぶステップであって、前記メッシュ・システムがサンプル点を置くための交差のメッシュラインを含み、前記参照メッシュ・システムが基準点密度にサンプル点を置くために参照メッシュ密度を提供し、前記基準点密度が各々の前記サンプル点がN_dの表示要素に対応するとき完全な輝度で全3D体積を描画すことができる前記ステップ、
(b)次の関係に基づいて、
[(Ns x n_pd)/(Ns_op x N_d)]x(Bge/Bge_f)=前記空間的地域のBR
望ましいメッシュ・システムを組み立て、望ましい膨張数n_pdを選ぶステップであって、Nsが前記望ましいメッシュ・システムを使用して全3D体積を描画するためのサンプル点の数を表し、前記望ましいメッシュ・システムの各サンプル点がn_pdの表示要素に対応し、Ns_opが前記参照メッシュ・システムを使用して全3D体積を描画するためのサンプル点の数を表し、Bge_fが前記表示要素の完全な輝度のレベルを表し、Bgeがレンダリングで使用されるべき表示要素の輝度のレベルを表す前記ステップ、
(c)サンプル点を前記空間的地域内の位置にだけ前記望ましいメッシュ・システムおよび前記望ましい膨張数に従って置くステップ、
を含む前記ステップ、
を含む前記方法。 - 前記3D体積が3Dデータ体積ピクセルから成り立ち、
(i)各々の前記体積ピクセルを地域指数割り当てステップであって、前記地域指数が前記体積ピクセルの強度の範囲の対応する空間的地域を示す前記ステップ、
(ii)前記地域指数のデータ構造を前記3D体積の体積ピクセルの位置に関してセットアップしたステップ、
(iii)前記望ましいメッシュ・システムと3D体積間のマッピングのステップであって、前記メッシュラインの各交差が3D体積の1つの体積ピクセルに対応する前記ステップ、
(iv)前記地域指数データ構造の使用によって、メッシュラインの交差が前記空間的地域の内で落ちるかどうか確認するステップ、
をさらに含む請求項26記載の方法。 - 前記3D体積が3Dデータ体積ピクセルから成り立ち、
(i)各々の前記体積ピクセルを地域指数割り当てステップであって、前記地域指数が前記体積ピクセルの強度の範囲の対応する空間的地域を示す前記ステップ、
(ii)前記地域指数のデータ構造を前記3D体積の体積ピクセルの位置に関してセットアップしたステップ、
(iii)同じ地域指数の体積ピクセルと対応する空間的地域の望ましいメッシュ・システム間のマッピングのステップであって、各前記体積ピクセルが前記メッシュラインの1つ以上の交差に対応する前記ステップ、
をさらに含む請求項26記載の方法。 - 前記単色的な強度のスケールが色の強度のスケールの1つの場であり、
望ましい色のレベルの前記3D体積を表示するために、他の原色の輝度のスケールが付いている前記3D体積の表示のステップをさらに含む、
請求項26記載の方法。
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