JPS61201371A - 画像生成装置 - Google Patents

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。

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。

〔従来の技術と問題点〕

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っ
た。例えば１画像の生成方法に光線追跡法（安田はか「
透明物体表示のための改良光線追跡法（２）」情報処理
学会グラフィクスとＣＡＤ　１２　３　、　Ｍａｒ、１
９８４）を用いた画像生成装置では、　５１２　Ｘ５１
２画素の画像を１枚生成するために１時間以上かかって
いた。

〔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１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っ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。

〔実施例〕

以下１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。

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は各ブロックを制御する制御部である。

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って９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１画像生成装置の動作を具体的に順を追って説明
する。

１）制御部５は１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＋ａ。

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１画像メモリ１に格納される。

２）制御部５は、前記処理により値を計算された画素の
内１例えば第２図の画素６，７，９．１０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。

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。

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１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、所定の闇値より小さけ
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。

５）　平坦性の判定結果を受は取った制御部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
判定を受は取ると、制御部５は１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は取ると、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ｌに格納する。

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６〜１Ｂの値が求めら
れることになる。

７）　次に１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１例えば画素７．１０，１５，１６゛　の平坦性を判
定し、その判定結果に従って前記菱形領域の中心の画素
１９の値を求め２画像メモリに格納する。これが完了し
た時点では９間隔ｄ／２で画素の値が求められたことに
なる。

８）例えば１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
。

上記の実施例及び動作例は一例であり５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。

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。

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２曲面であれば変化は大きいと考えられるので９表
示物体の形状（平面か曲面か）も平坦性の判定に使うこ
とができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように２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９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。

従って本発明によれば１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１画像の精細さを保ったまま
で１画像の生成時間を短縮できる。

【図面の簡単な説明】

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。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 画像中の全画素の値を輝度計算によって１画素ずつ求め
   て画像を生成する装置において、前記輝度計算によって
   適当な間隔で画素の値を求め、当該画素の値又はその計
   算過程で得られるデータを用いて前記輝度計算による画
   素の値の計算を必要としない画素の集合を検出し、当該
   集合内の画素の値をその画素の近傍のすでに値の決まっ
   ている画素の値又はその計算過程で得られるデータから
   推定することにより求め、その他の画素の集合について
   は上記の処理を前記適当な間隔よりさらに小さな間隔で
   繰り返し行い、画像中の全画素の値を求めることを特徴
   とする画像生成装置。