JPH0234070B2 - - Google Patents
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- JPH0234070B2 JPH0234070B2 JP60042420A JP4242085A JPH0234070B2 JP H0234070 B2 JPH0234070 B2 JP H0234070B2 JP 60042420 A JP60042420 A JP 60042420A JP 4242085 A JP4242085 A JP 4242085A JP H0234070 B2 JPH0234070 B2 JP H0234070B2
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- Image Generation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は装置内に数値データとして設定されて
いる３次元情景から現実感のある立体的な２次元
画像を生成する装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a device that generates a realistic three-dimensional two-dimensional image from a three-dimensional scene set as numerical data in the device.
従来、この種の装置では画像中の全画素の値を
１画素づつ複雑な処理方法を使い正確に求めてい
たので、精細な画像を生成するためには時間がか
かるという欠点があつた。例えば、画像の生成方
法に光線追跡法（安田ほか「透明物体表示のため
の改良光線追跡法(2)」情報処理学会グラフイクス
とCAD12−３、Mar.1984）を用いた画像生成装
置では、512×512画素の画像を１枚生成するため
に１時間以上かかつていた。
Conventionally, this type of apparatus has had the disadvantage that it takes time to generate fine images because the values of all pixels in an image have been accurately determined pixel by pixel using a complicated processing method. For example, in an image generation device that uses the ray tracing method (Yasuda et al., “Improved ray tracing method for displaying transparent objects (2),” Information Processing Society of Japan Graphics and CAD12-3, Mar. 1984) as an image generation method, It took more than an hour to generate one 512 x 512 pixel image.
〔問題点を解決するための手段〕
本発明はこの点を解決するために、画像中の全
画素の値を１画素ずつ正確に求めることをせず
に、複雑な処理方法による正確な輝度値計算を必
要としない画素の集合を検出し、その集合内の画
素値はその画素の近傍の既に値が決まつている画
素の値又はその画素値の計算過程で得られるデー
タから高速に推定することで求め、精細な画像を
短時間で生成するものである。[Means for Solving the Problem] In order to solve this problem, the present invention does not accurately calculate the values of all pixels in an image pixel by pixel, but instead uses a complicated processing method to obtain accurate brightness values. Detects a set of pixels that do not require calculation, and quickly estimates the pixel values in that set from the values of pixels in the vicinity of that pixel whose values have already been determined, or from data obtained in the process of calculating the pixel values. This method generates detailed images in a short time.
以下、本発明の画像生成装置の一実施例を第１
図を参照して説明する。
Hereinafter, one embodiment of the image generation device of the present invention will be described as a first embodiment.
This will be explained with reference to the figures.
第１図において、１は生成された画像を格納す
る画像メモリである。２は画素の値を正確に求め
るための輝度計算器である。３はある画素の値を
その画素の近傍の数画素の値から推定する画素値
推定器である。画素値推定器３は例えば近傍の数
画素の値の平均を計算し、高速に画素の値を推定
する。４は画像中のある領域が平坦でその集合内
の画素の値を求めるために正確な輝度計算を必要
としない領域か、そうでないかを検出する平坦領
域検出器である。５は各ブロツクを制御する制御
部である。 In FIG. 1, 1 is an image memory that stores generated images. 2 is a brightness calculator for accurately calculating pixel values. 3 is a pixel value estimator that estimates the value of a certain pixel from the values of several pixels in the vicinity of that pixel. The pixel value estimator 3 calculates, for example, the average of the values of several neighboring pixels, and estimates the pixel value at high speed. Reference numeral 4 denotes a flat area detector that detects whether a certain area in an image is flat and does not require accurate brightness calculation to obtain the values of pixels within the set. 5 is a control section that controls each block.
次に、第１図に示された画像生成装置の動作を
説明する。画像生成動作に先立つて、図示せぬ物
体データ及び光源データを輝度計算器２に与え
る。説明を簡単にするため、第２図に示された画
像の一例を用いて、画像生成装置の動作を具体的
に順を追つて説明する。 Next, the operation of the image generation device shown in FIG. 1 will be explained. Prior to the image generation operation, object data and light source data (not shown) are provided to the brightness calculator 2. In order to simplify the explanation, the operation of the image generation device will be specifically explained step by step using an example of the image shown in FIG.
(1) 制御部５は、画像を予め決められた間隔ｄで
走査し、その対象画素のアドレスを輝度計算器
２に出力する。輝度計算器２はその位置の画素
の値を計算し画像メモリ１に計算された値を書
き込む。つまり第２図の（ｉ、ｊ）、（ｉ＋ｄ、
ｊ）、（ｉ、ｊ＋ｄ）、（ｉ＋ｄ、ｊ＋ｄ）…のア
ドレスを持つ画素６〜１４の値が輝度計算器２
により正確に計算され、画像メモリ１に格納さ
れる。(1) The control unit 5 scans the image at predetermined intervals d, and outputs the address of the target pixel to the brightness calculator 2. The brightness calculator 2 calculates the value of the pixel at that position and writes the calculated value into the image memory 1. In other words, (i, j), (i+d,
The values of pixels 6 to 14 having addresses of j), (i, j+d), (i+d, j+d)... are calculated by the brightness calculator 2.
is calculated more accurately and stored in the image memory 1.
(2) 制御部５は、前記処理により値を計算された
画素の内、例えば第２図の画素６，７，９，１
０のように、正方形の４頂点の画素のアドレス
を順に画像メモリ１に出力する。(2) The control unit 5 selects, for example, pixels 6, 7, 9, and 1 in FIG.
0, the addresses of the pixels at the four vertices of the square are sequentially output to the image memory 1.
(3) 画像メモリ１は、前記アドレスの画素の値を
平坦領域検出器４に出力する。(3) The image memory 1 outputs the value of the pixel at the address to the flat area detector 4.
(4) 平坦領域検出器４は、入力された４画素の値
をもとに、その４画素で囲まれた正方領域の平
坦性を判定する。平坦性の判定方法は、例えば
４画素の値の平均値と４画素それぞれの値との
絶対値が、所定の閾値より小さければ、前記正
方領域は平坦であると判定する。平坦性の判定
結果は制御部５に伝えられる。(4) The flat area detector 4 determines the flatness of a square area surrounded by the four input pixels based on the values of the four pixels. The flatness determination method is such that, for example, if the average value of the four pixel values and the absolute value of each of the four pixel values are smaller than a predetermined threshold value, the square area is determined to be flat. The flatness determination result is transmitted to the control section 5.
(5) 平坦性の判定結果を受け取つた制御部５は、
その結果に基づき次のように動作する。平坦で
あるとの判定を受け取ると、制御部５は、画素
値推定器３に前記正方領域の中心の画素（例え
ば画素６，７，９，１０の正方領域に対して画
素１５）の値を前記４画素の値から推定させ
る。平坦でないとの判定を受け取ると、制御部
５は前記正方領域の中心の画素の値を輝度計算
器２に計算させる。そして、いずれも求めた値
を画像メモリ１に格納する。(5) Upon receiving the flatness determination result, the control unit 5
Based on the results, it operates as follows. Upon receiving the determination that the area is flat, the control unit 5 instructs the pixel value estimator 3 to determine the value of the center pixel of the square area (for example, pixel 15 for a square area of pixels 6, 7, 9, and 10). Estimation is made from the values of the four pixels. When receiving the determination that the area is not flat, the control unit 5 causes the brightness calculator 2 to calculate the value of the pixel at the center of the square area. Then, the obtained values are stored in the image memory 1.
(6) (2)〜(5)を同様の全ての正方領域に対して繰り
返す。これが完了すると例えば画素６〜１８の
値が求められることになる。(6) Repeat (2) to (5) for all similar square areas. When this is completed, the values of pixels 6 to 18, for example, will be determined.
(7) 次に、例えば画素７，１０，１５，１６のよ
うに菱形領域の４頂点の画素について(2)〜(6)を
行う。即ち、例えば画素７，１０，１５，１６
の平坦性を判定し、その判定結果に従つて前記
菱形領域の中心の画素１９の値を求め、画像メ
モリに格納する。これが完了した時点では、間
隔ｄ／２で画素の値が求められたことになる。(7) Next, perform (2) to (6) for the pixels at the four vertices of the rhombic area, such as pixels 7, 10, 15, and 16, for example. That is, for example, pixels 7, 10, 15, 16
The value of the pixel 19 at the center of the rhombic area is determined according to the determination result and stored in the image memory. When this is completed, pixel values have been determined at intervals of d/2.
(8) 例えば、画素１５，１９，２０，１０のよう
に正方領域の４頂点の画素についてその中心の
画素の値を求める等、上記(2)〜(7)を領域の大き
さを小さくして繰り返す。これを画像中の全て
の画素の値が求まるまで行う。(8) For example, by reducing the size of the area in (2) to (7) above, such as calculating the value of the center pixel for the four apex pixels of a square area such as pixels 15, 19, 20, and 10. and repeat. This is repeated until the values of all pixels in the image are determined.
上記の実施例及び動作例は一例であり、種々の
変形が可能である。例えば、上記(4)の動作で平坦
であると判定された場合、その領域の中心画素だ
けの値を求めるのではなく、その領域内のまだ値
を求めていない画素すべてをその領域の頂点にあ
る４画素を使い内挿することもできる。 The above embodiments and operation examples are merely examples, and various modifications are possible. For example, if it is determined that the area is flat by the operation (4) above, instead of calculating the value of only the center pixel of the area, all pixels in the area whose values have not yet been calculated are set to the vertices of the area. It is also possible to interpolate using four pixels.
次に、平坦性の判定方法も単に画素の値のみを
使うのではなく、それ以外の画素の値の計算過程
で得られるデータを使うこともできる。例えば、
値は４画素ともほとんど等しいがその画素が表示
している物体が異なるような領域は当然平坦では
ないので、平坦性の判定に４画素が表示している
物体の違いを使うことができる。 Next, the flatness determination method does not simply use pixel values, but can also use data obtained in the process of calculating other pixel values. for example,
Areas where the values are almost the same for all four pixels, but the objects displayed by the pixels are different, are naturally not flat, so the difference in the objects displayed by the four pixels can be used to determine flatness.
また、ある領域で表示されている物体の形状が
平面であれば、その領域では比較的画素値の変化
が少ないと考えられ、曲面であれば大きいと考え
られるので、表示物体の形状（平面か曲面か）も
平坦性に使うことができる。 Also, if the shape of the object displayed in a certain area is flat, it is considered that the change in pixel value in that area is relatively small, and if it is a curved surface, it is considered to be large. Curved surfaces can also be used for flatness.
以上説明したように、本発明は生成画像中の高
解像度を要求されるであろうと思われる非平坦領
域内の画素だけを、複雑な処理を伴い時間がかか
るが正確な値を得ることのできる方法で計算し、
その他の領域は高速な方法で値を推定し画像を生
成するものである。一般に、画像を適当な大きさ
の領域に区切ると、なだらかに値が変化している
領域が多い。そのような領域では、領域の周辺の
画素を使い高速に領域内の画素の値を推定して
も、正確に計算する方法に比べ大きな誤差は生じ
ない。また、値の変化が激しい領域ではその領域
内の画素は正確に計算されるので、精細さは失わ
れない。従つて本発明によれば、画像の全画素の
値を１画素づつ正確に計算する方法に比べ、画像
の精細さを保つたままで、画像の生成時間を短縮
できる。
As explained above, the present invention makes it possible to obtain accurate values only for pixels in non-flat areas that are considered to require high resolution in generated images, although it requires complex processing and takes time. Calculate by method,
In other areas, values are estimated and images are generated using a high-speed method. Generally, when an image is divided into regions of appropriate size, there are many regions where values change gently. In such a region, even if the values of pixels within the region are estimated at high speed using pixels around the region, a large error will not occur compared to an accurate calculation method. Furthermore, in areas where values change rapidly, pixels within the area are calculated accurately, so fineness is not lost. Therefore, according to the present invention, compared to a method of accurately calculating the values of all pixels of an image pixel by pixel, the image generation time can be shortened while maintaining the fineness of the image.
第１図は本発明の１実施例装置の構成図、第２
図は画像の１例による動作説明図である。
第１図において、１は画像メモリ、２は輝度計
算器、３は画素値推定器、４は平坦領域検出器、
５は制御部を示す。
FIG. 1 is a configuration diagram of a device according to one embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is an operation explanatory diagram using an example of an image. In FIG. 1, 1 is an image memory, 2 is a brightness calculator, 3 is a pixel value estimator, 4 is a flat area detector,
5 indicates a control section.
Claims (1)
素ずつ求めて画像を生成する装置において、 前記輝度計算によつて画素に付属する各種属性
である画素の値を求める輝度計算器と、 値が求まつた画素を複数集めて画素の集合と
し、当該画素の集合内の画素の値の類似度を計算
する平坦領域検出器と、 前記画素の集合が空間的に囲む画素の値を前記
画素の集合内の画素の値から推定する画素値推定
器と、 それらを制御する制御部とを備え、 前記輝度計算器で適当な間隔で画素の値を求
め、 前記平坦領域検出器で前記画素の集合内の類似
度を求め、 類似度が所定の値よりも高い場合は、値が未定
かつ前記画素の集合が空間的に囲む画素に対し
て、その全部または前記適当な間隔より小さな間
隔で選択された一部の画素の値を前記画素値推定
器で推定し、 類似度が所定の値よりも低い場合は、値が未定
かつ前記画素の集合が空間的に囲む画素に対し
て、前記適当な間隔より小さな間隔で選択された
一部の画素の値を前記輝度計算器で求め、 上記処理をより小さな領域を対象にして画像中
の全画素の値が決まるまで繰り返し行うことを特
徴とする画像生成装置。[Scope of Claims] 1. In an apparatus that generates an image by calculating the values of all pixels in an image pixel by pixel by brightness calculation, a flat area detector that collects a plurality of pixels whose values have been determined to form a pixel set and calculates the similarity of the values of pixels within the pixel set; a pixel value estimator that estimates the value of the surrounding pixels from the value of the pixel in the set of pixels, and a control unit that controls them; the brightness calculator calculates the pixel value at appropriate intervals; A region detector calculates the degree of similarity within the set of pixels, and if the degree of similarity is higher than a predetermined value, the area detector calculates the degree of similarity within the set of pixels, and if the degree of similarity is higher than a predetermined value, all or the appropriate number of pixels whose values are undetermined and which are spatially surrounded by the set of pixels are determined. The pixel value estimator estimates the values of some pixels selected at intervals smaller than a predetermined interval, and if the similarity is lower than a predetermined value, the values are undetermined and the set of pixels spatially surrounds the pixel. The brightness calculator calculates the values of some pixels selected at intervals smaller than the appropriate interval, and repeats the above process over a smaller area until the values of all pixels in the image are determined. An image generation device characterized by repeated operations.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4242085A JPS61201371A (en) | 1985-03-04 | 1985-03-04 | Image forming device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4242085A JPS61201371A (en) | 1985-03-04 | 1985-03-04 | Image forming device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61201371A JPS61201371A (en) | 1986-09-06 |
| JPH0234070B2 true JPH0234070B2 (en) | 1990-08-01 |
Family
ID=12635570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4242085A Granted JPS61201371A (en) | 1985-03-04 | 1985-03-04 | Image forming device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61201371A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6540949B2 (en) * | 2015-04-28 | 2019-07-10 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | Image processing apparatus, image processing method and display apparatus |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5972568A (en) * | 1982-10-20 | 1984-04-24 | Sony Corp | Picture converter |
-
1985
- 1985-03-04 JP JP4242085A patent/JPS61201371A/en active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5972568A (en) * | 1982-10-20 | 1984-04-24 | Sony Corp | Picture converter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61201371A (en) | 1986-09-06 |
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