JPS6389144A - 擬似3次元表示装置 - Google Patents

擬似3次元表示装置

Info

Publication number
JPS6389144A
JPS6389144A JP61233472A JP23347286A JPS6389144A JP S6389144 A JPS6389144 A JP S6389144A JP 61233472 A JP61233472 A JP 61233472A JP 23347286 A JP23347286 A JP 23347286A JP S6389144 A JPS6389144 A JP S6389144A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
normal angle
memory
depth map
pseudo
voxel data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP61233472A
Other languages
English (en)
Inventor
通孝 菅原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP61233472A priority Critical patent/JPS6389144A/ja
Publication of JPS6389144A publication Critical patent/JPS6389144A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

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】 [発明の目的] (i!1業上の利用分野) 本発明は、例えばCTスキャナやMRIによって再構成
した画像を用いて擬似3次元表示を行う擬似3次元表示
装設、特にその3次元ウィンドウ処理技術に関する6 (従来の技術) 従来の擬似3次元表示装置は、デプスマツプ(Dept
h  map)から擬似3次元濃淡値像を得る際、De
pth  mapと光線との角度差から、次式によって
c淡値を作成している。
5IIADE、J= B−R+P(L −N、、)・R
/(C+D、J)L −N、、=Co s (I tJ
)IH,:depth  mapから計算した法線角と
光線角の角度差 B:背景光の強度 R:対象物体の反射係数 P:総光量 C:D、、が0に極めて近いときの距離の極限値 D i j +物体迄の距離 (発明か解決しようとする問題点) 従来の擬似3次元表示装置は1以上のようにして物理現
象のシミュレートを行っているか、法線角に対してウィ
ンドウ処理を行う機能が無かったため、例えば第2図(
a)に示すような形状の物体の頂点付近にある微妙な凹
凸Aは、擬似3次元表示像になった時に、平坦な面はあ
まり濃淡値に反映されないという問題があった。
未発明の目的は、このような問題点を解決し、法線角に
対してもウィンドウ処理を施すことにより、第2図(a
)に示すような形状の物体の頂点付近にあるWL妙な凹
凸も濃淡値に反映されるようにすることにある。
[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 上記目的を達成するため本発明は、ホストコンピュータ
から送られてきた画像を画像メモリへ転送し、擬似3次
元画像を前記ホストコンピュータへ送るインターフェイ
スと、前記ホストコンピュータから送られてきた一連の
lllIr層像を記憶する画像メモリと、この画像メモ
リの内容を補間し、あるスレッシュホールド値より大き
な値を持っている位lに物体か存在することを計算する
ボクセルデータ作成部と、このボクセルデータ作成部に
よって作成したボクセルデータを記憶するボクセルデー
タメモリと、このボクセルデータメモリ内のボクセルデ
ータをある視点から見た時のその視点から物体までの距
離を計算してデプスマツプを作成するデプスマツプ作成
部と、このデプスマツプ作成部によって作成されたデプ
スマツプを記憶するデプスマツプメモリと、このデプス
マツプメモリの内容から法線角度を求める法線角計算部
と、この法線角計算部によりより得られた法線角に対し
てウィンドウ処理を施すウィンドウ処理部と、このウィ
ンドウ処理部によるウィンドウ処理後の法線角を記憶す
る法線角メモリと、この法線角メモリ内の法線角と光線
角度との差及び前記デプスマツプとから擬似3次元像を
作成する濃淡値計算部と、このe淡値計算部で作成され
た擬似3次元像を記憶する擬似3次元画像メモリとを具
備した構成とした。
(作用) 本発明は上記の構成としたのて1次のように作用する。
即ち、ホストコンピュータから転送されてくるCTやM
Rlなどの一連の画像データは、先ずインターフェイス
(I/F)を介して画像メモリへ転送され記憶される0
次いで、ボクセルデータ作成部か、画像メモリの内容を
補間し、スレッシュホールド値との大小比較により、物
体の有無を決定し、ボクセルデータメモリに有無の情報
を格納する0次いで、デプスマツプ作成部がボクセルデ
ータメモリの内容からデプスマツプを求める。次いて法
線角計算部かデプスマツプから法線角を求める0次いて
、ウィンドウ処理部か法線角のウィンドウ処理を行う。
ウィンドウ処理した法線角は、法線角メモリに記憶され
る0次いて濃淡値作成部か従来技術と同様の方法によっ
てデプスマツプとウィンドウ済み法線角、及び光線角を
求めて擬似3次元像を作成する0作成された擬似3次元
像の画像データは、前記インターフェイスを介してホス
トコンピュータに転送されて表示される。
このように本発明は、擬似3次元により、物体の表面表
示を行なうのに物体の法線角度にウィンドウ処理が施さ
れるので、ある傾斜を持った面を表示したり、タイナミ
ックレンジを広げて物体の全体を見ることができ、従っ
て第2図(a)に示すような形状の物体の頂点付近にあ
る微妙な凹凸も濃淡値に反映させることができる。
(実施例) 以下図示の実施例について説明する。
第1図は本発明に係る擬似3次元表示装置の一実施例を
示すブロック図であり、lはインターフェイス(17F
)、2は画像メモリ、3はボクセルデータ作成部、4は
ボクセルデータメモリ、5はデプスマツプ(depth
  map)作成部、6はデプスマツプメモリ、7は法
線角計算部、8は法線角メモリ、9は法線角のウィンド
ウ処理部、10は法線角メモリ、11は濃淡値計算部、
12は擬似3次元画像メモリである。同図に於て、法線
角のウィンドウ処理部9に関係する部分以外は従来から
存在する擬似3次元表面表示と同様であり、本実施例は
法線角のウィンドウ処理を法線角を求めた後に行うこと
によって、3次元イメージのウィンドウを実現したもの
である。
以下、各部について順次説明する。
I/Flは1図示しないHo5t  Computer
から送られた画像を画像メモリ2へ転送するようになっ
ている。
ボクセルデータ作成部3は、画像メモリ2の内容を補間
して、x、y、z軸方向に均等のデータに変え、コンソ
ールから入力したスレッシュホールド値よりも大きけれ
ば1 (exist)、スレッシュホールド値より小さ
ければ0(non  exist)とし、ボクセルデー
タメモリ4へ格納する。即ちボクセルデータ作成部は1
画像メモリ2の内容をvoxe l化する、x、y、z
比を同じくするためスライス間の補間を行いながらスレ
ッシュホールド値との大小比較により、物体の有無を決
定し、ボクセルデータメモリ4に有無の情報を格納する
ようになっている。ボクセルデータメモリ4は、いわゆ
る一般的なりoxelデータを格納したメモリである。
depth  map作成部5は、ボクセルデータメモ
リ4の内容からdepth  map(Z−buffe
rとも言う)を作成する。これは、視点からvoxe 
1データをながめ、データが見付かるまでの距離を2次
元のチー プル化したちのである。視点位置は、コンソ
ールから入力したものを用いる0作成されたdepth
  mapはdepthmaPメモリ6に記憶される。
法線角計算部7は、depth  mapミルメモリ記
憶されているdepth  mapから各点での法線角
を求め、その法線角は法線角メモリ8に記憶される。法
線角は、ランバーの法則に基づいて求めることができる
。即ち、光線の強さは次のようなランバーの法則で表わ
すことができ、■ a:  CoSθ θ:光線ベクトルと法線ベクトル(各 単位ベクトル)の角度差 ■:光線の強さ これに基づいて法線角を求めることができる。
次にウィンドウ処理部9は、本実施例の主な機能である
ところの法線角のウィンドウ処理を行う、法線角のウィ
ンドウ処理は、第411に示すような特性の変換を行う
、同図に於て、横軸が法線角の入力であり、縦軸が出力
の法線角である。同図から明らかなように、 IWLe−WWe/21より小さい角度は全て0″に。
l W L g + W W e / 2 lより大き
い角度は全てs i g n (WLg +WW6 /
 2 ) ・90@に変換され。
(WLl −WWe /2) 〜(WLe+WWθ/2)の角度はO〜90゜に分割さ
れて変換される(符号は保持される)。
このようにして変換された角度情報(即ちウィンドウ変
換された法線角度)は、−旦法線角メモリlOに記憶さ
れる。尚、WWe、Wt、8はコンソールから入力する
次に濃淡値作成部11は、従来技術と同様の方法によっ
てdepth  mapとウィンドウ済み法線角、及び
光線角を求めて擬似3次元像を作成する。尚、光線位置
はコンソールから入力する。
作成された擬似3次元像の画像データは、擬似3次元像
画像メモリ12に記憶され、前記インターフェイスlを
介してホストコンピュータに転送されて表示される。
次に、本実施例による具体的な画像表示の態様について
説明する。
例えば、第2図において(a)図のような形状の3次元
データ(縦軸をy、横軸をX軸とする)のvoxe 1
データが与えられた時その法線は(b)図のようになり
、これを、そのまま濃淡値化した場合には(a)図のよ
うに復元される(この場合、縦軸を濃淡値に読み変える
)こととなるが、本実施例において(b)図の法線デー
タを第3LJ(a)に示すようなカーブの法線ウィンド
ウ処理を行うと、第2図の(c)図から(d)図のよう
な法線角データに変わる。そしてこれをc?l!c値に
変換すると(e)図のような濃淡値になる。
また、第5図のようなりoxe 1データを法線化し第
3図に示すようなパターンの法線ウィンドウを行った場
合は、視点からはそれぞれ第6図に示すように見えるこ
ととなる。即ち第3図(a)の法線ウィンドウカーブを
用いた場合は、入力の0〜IAIを0〜90@・sig
n(A)に変換し、IA〜901を全て90@ ・si
gn (A)に変換することとなるので、像は第6図(
a)のように視線方向に縮まった画像になり、各面の距
a感は小さくなる。逆に、第3図(C)の法線カーブを
用いた場合には、入力のO〜IB+を全て0°に変換し
、IB〜901をB〜909・sign (B)に変換
することとなるので、像は第6図(c)のように視線方
向にのび遠近感が強調される。第3図(b)の法線カー
ブは、入力がそのまま出力される場合であり、第6図(
b)のような像に見える。
尚、第3図に示した法線カーブは、前述したwwo、W
Lθ (第4図参照)を変えることにより任意に設定可
能であり、これによって、表示画像の遠近感を変えたり
、傾きの位鐙や範囲を任意に設定することかてきる。
このように本実施例は、コンソールから入力するWWθ
、WLθを用いて法線角にウィンドウ処理を行ない、3
次元イメージのウィンドウ処理を行うことが出来る。
以上本発明の一実施例について説明したが、本発明は上
記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範
囲内において適宜変形実施可能であることは言うまでも
ない。
例えば、法線角のウィンドウ処理を行うのと同様にz−
bufferに対してウィンドウ処理を加えることも回
部であり、この場合には、3次元データの深さ方向距離
のウィンドウとなる。
[発明の効果] 以上詳述したように本発明によれば、擬似3次元により
、物体の表面表示を行なうのに物体の法線角度にウィン
ドウ処理が施されるので、ある傾斜を持った面を表示し
たり、ダイナミックレンジを広げて物体の全体を見るこ
とができ、従って第2図(a)に示すような形状の物体
の頂点付近にある微妙な凹凸も濃淡値に反映させること
がてきる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る擬似3次元表示装置の一実施例を
示すブロック図、第2図(a)乃至(e)は、本発明の
作用説明のためのデータフォーマット図、第3図及び第
4図は、本発明の動作において使用されるウィンドウカ
ーブの図、第5図及び第6図は本発明装置による画像の
表示悪様図である。 ■・・・インターフェイス、2・・・画像メモリ、3・
・・ボクセルデータ作成部、4・・・ボクセルデータメ
モリ、5・・・デプスマツプ作成部、6・・・デプスマ
ツプメモリ、7・・・法線角データ、9・・・ウィンド
ウ変換部、10・・・法線角メモリ、11・・・濃淡値
計算部、12・・・擬似3次元画像メモリ。 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ホストコンピュータから送られてきた画像を画像メモリ
    へ転送し、擬似3次元画像を前記ホストコンピュータへ
    送るインターフェイスと、前記ホストコンピュータから
    送られてきた一連の断層像を記憶する画像メモリと、こ
    の画像メモリの内容を補間し、あるスレッシュホールド
    値より大きな値を持っている位置に物体が存在すること
    を計算するボクセルデータ作成部と、このボクセルデー
    タ作成部によって作成したボクセルデータを記憶するボ
    クセルデータメモリと、このボクセルデータメモリ内の
    ボクセルデータをある視点から見た時のその視点から物
    体までの距離を計算してデプスマップを作成するデプス
    マップ作成部と、このデプスマップ作成部によって作成
    されたデプスマップを記憶するデプスマップメモリと、
    このデプスマップメモリの内容から法線角度を求める法
    線角計算部と、この法線角計算部によりより得られた法
    線角に対してウィンドウ処理を施すウィンドウ処理部と
    、このウィンドウ処理部によるウィンドウ処理後の法線
    角を記憶する法線角メモリと、この法線角メモリ内の法
    線角と光線角度との差及び前記デプスマップとから擬似
    3次元像を作成する濃淡値計算部と、この濃淡値計算部
    で作成された擬似3次元像を記憶する擬似3次元画像メ
    モリとを具備したことを特徴とする擬似3次元表示装置
JP61233472A 1986-09-30 1986-09-30 擬似3次元表示装置 Pending JPS6389144A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61233472A JPS6389144A (ja) 1986-09-30 1986-09-30 擬似3次元表示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61233472A JPS6389144A (ja) 1986-09-30 1986-09-30 擬似3次元表示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6389144A true JPS6389144A (ja) 1988-04-20

Family

ID=16955557

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61233472A Pending JPS6389144A (ja) 1986-09-30 1986-09-30 擬似3次元表示装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6389144A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180100121A (ko) * 2016-01-04 2018-09-07 퀄컴 인코포레이티드 구조화된 광 시스템에서의 심도 맵 생성

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180100121A (ko) * 2016-01-04 2018-09-07 퀄컴 인코포레이티드 구조화된 광 시스템에서의 심도 맵 생성

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Catmull Computer display of curved surfaces
US7884825B2 (en) Drawing method, image generating device, and electronic information apparatus
US7348989B2 (en) Preparing digital images for display utilizing view-dependent texturing
El-Hakim et al. A multi-sensor approach to creating accurate virtual environments
US7508394B1 (en) Systems and methods of multi-pass data processing
US10593096B2 (en) Graphics processing employing cube map texturing
EP0314288B1 (en) Improvements in computer graphics generation and display
US6292192B1 (en) System and method for the direct rendering of curve bounded objects
KR100567204B1 (ko) 픽셀 당 mip 매핑 및 3선형 필터링 방법 및 장치
US11600044B2 (en) Rendering textures utilizing sharpness maps
JPS6324289A (ja) ビデオ信号処理装置
US6774897B2 (en) Apparatus and method for drawing three dimensional graphics by converting two dimensional polygon data to three dimensional polygon data
US6346939B1 (en) View dependent layer ordering method and system
US5886703A (en) Perspective correct texture mapping system and methods with intelligent subdivision
JP3035571B2 (ja) 画像処理装置
JP2003505773A (ja) テクスチャ付き表面のコンピュータグラフィックス画像を計算する方法及び装置
US6333742B1 (en) Spotlight characteristic forming method and image processor using the same
JPS6389144A (ja) 擬似3次元表示装置
KR0166106B1 (ko) 화상 처리 장치 및 그 방법
JP2634126B2 (ja) グラフィックス表示方法および装置
US6188409B1 (en) 3D graphics device
US6693634B1 (en) Reduction rate processing circuit and method with logarithmic operation and image processor employing same
US5821942A (en) Ray tracing through an ordered array
JP4308367B2 (ja) 3次元画像生成装置および環境マップの生成方法
JPH09114994A (ja) 画像作成装置および方法