TWI238979B - Rendering processing method - Google Patents
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Description
1238979 ' A7 ' _____B7 五、發明説明(i ) 本專利申請案與2001年7月27曰申請之曰本專利申請案 第2001-227907號,與2002年3月1日申請之日本專利申請 案弟2002-55981號有關’基於此,本專利申請案主張在巴 黎協定下優先於該等申請案,而且其内容以引用的方式併 入本文中。 發明背景 1. 發明領域 本發明係關於一種在二維螢幕上,如電視監視器裝置 上’顯示二維影像資訊之成像處理方法、因而使用之裝 置、記錄成像處理程式於其中之記錄媒體,以及此一成像 處理程式。 2. 相關技藝說明 最近之電視遊戲主機與個人電腦的處理器與記憶體速 度,在更高整合與更快處理速度上有加快的趨勢,所以由 此一遊戲主機或個人電腦組成之成像處理裝置,可以即時 的方式,從三維影像資訊,產生真實呈現之精細的二維影 像,並將其顯示於二維監視器螢幕上。 當三維影像成像於二維監視器螢幕上時,成像處理裝置 對三維多邊形資料做各種幾何處理,如座標轉換、剪裁與 光亮,並進一步對所得之資料做透明投影轉換。成像處理 裝置也將具有各種色彩與圖案的材質,黏貼到多邊形上, 從而提供所需之色彩與圖案給物件。此一材質之黏貼到多 邊形上,通常稱為材質映射。 藉由利用下面敘述之成像處理技術,成像處理裝置可以 __- - - 5 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(Γ10Χ297公釐)----* 1238979 ' A7 ' ___B7 五、發明説明(2 ) ~ ~ 產生所謂的鏡射影像,其表示水面或其類似之物的影像, 其上具有光源成影。為了準備鏡射影像,成像處理裝置首 先在光源將被成影的區域,設定多邊形之各個♦頂的R、 G與B值。接著,經由處理所謂的平面描影法或古奥 (Gouraud)描影法,成像處理裝置在每一鄰接峰頂之亮度 間,實施線性内插。 根據此一成像技術,R、G與B數值在多邊形之每一鄰接 頂點之間,將以線性的方式變化,而鄰接多邊形可以具有 明顯不同的焭度。所以用此一成像技術,很難表現自然的 鏡射影像。 成像處理裝置可以利用另一成像技術,以產生水面上具 有光源成影的鏡射影像,或約莫如此之影像。在此一情況 中之成像處理裝置,已經盡量儲存更多材質於其中,其中 這些材質是先前預備,以各種光源亮度或色彩複製的。成 像處理裝置依據多邊形頂點之正常的線向量、視線向量、 光源方向、色彩與光源亮度,尋找多邊形各個頂點的R、 G與B值,並實施對應於所得之R、G與B數值的材質映 射。如面的成像技術相比,此一成像技術在確保更自然的 表現,如水面上之太陽或月亮成影,是較佳的。 可是,在需要大量材質,以便個別地複製多種光源亮度 或色彩的情況中,此一成像技術是有缺點的。 假設現在光源是太陽或月亮,則實際太陽或月亮在色彩 或亮度上看起來不同,其取決於距離地面的高度(亦即, 仰角)與天氣狀況(晴空、稍微多雲、空氣潮濕、空中灰 本紙張尺度適财目χ 29ϋ? 1238979 五、發明説明( 塵)。由於此等沈重物體的移動(亦即,由於太陽自轉的明 顯移動),太陽或月亮的表面色彩與亮度,也隨時間變 化。因此,為了獲得水面上太陽或月亮之成影的更自然表 ^成像處理裝置應該預備並儲存大量能夠表現所有色彩 與亮度的材質,此等色彩與亮度對應於仰角或天氣狀況, 並可隨時間變化。此外,依據打到水面上之光線的入射 角,以及從水面上反射之光線的反射角,也就是說,依據 從水面上遠離的光線角度,水面上的反射率可以變化。這 也是材質戲劇化增加的原因,而此等材質是成像處理裝置 應該準備與儲存,以表示所有不同的反射率。 發明概要 本發明打算處理前述的問題,而其目的則在於提供一種 成像處理方法,此一方法特別能夠提供水面上太陽與月亮 成影又更自然的表現,而不需預備大量的材質,目的也在 於提供所使用之裝置、記錄成像處理程式於其中之記錄媒 體,以及此一成像處理程式。 根據本發明,將至少對應於待成像之多邊形的色彩與亮 度兩者之一,加入此一多邊形之頂點資訊,並依據此等參 數,產生參考二維座標之位址,其中二維參考座標對應到 由此一多邊形所組成之每一像素。接著取得對應於引用二 維座標之位址的色彩與亮度值,並將其賦予單獨的像素, 其中表格含有由二維座標所指令之位置的色彩與亮度值, 而賦予此等色彩值,以便表示沿著此一二維座標之一座標 軸的色調分級,賦予亮度值,以便表示沿著其他軸的亮^ ----—- ——————響 7 _ 本紙張尺度中國國家標準(CNS) A4規格(21GX297公董) '-----— 五、發明説明(4 分級。此表通常提供作材質。 換句話說,树明依據加人此—多邊 維=值’設定多邊形之色彩與亮度值,心 取得單獨像素之色彩與亮、61 ^ 先源。藉由使用此- 乍為材貝,本發明成功地成像其中已經捕捉一光源之 成:不::可以藉由類似於一般材質晚射之程序來達 成’並不需特別的處理。 I解將要敘述之具體實施例與附圖,或將在延 利範圍中指㈣,本發明之其他與進_步目的與特點:fl 變得顯而易見,而熟諳此藝之士實際利用本發明,將會想 到本文中未指出的各種優點。 、 “ 圖式簡單說明 圖1係一圖式,用來解說頂點色彩材質,· 圖2係-圖式’用來解說如何#找映射元件,以及如何 決定多邊形頂點之參數v ;
圖3係一圖式,其依據帶狀分區,解說具有白天虚晚上 色彩的頂點色彩材質; 、U 圖4係-圖式’其依據帶狀分區,解說具有白天盘晚上 色彩,以及陽光與月光色彩的頂點色彩材質: 圖5係一可仿效景色之影像,其在使用圖4所示之頂 彩材質所準備的海面上’具有陽光的成影; 圖6係一只現成像處理之可仿效組成部分的方塊圖; 圖7係一貫現成像處理之電腦的圖解組成部分的方 圖;及 1238979 A7 B7 五、發明説明(5 圖8係一獲得電腦輔助成像處理之處理的流程圖。 車父佳具體貫施例詳細說明 將參考附圖,描述本發明之各種具體實施例。應注意的 是’所有圖式中,相同或類似的參考數字應用於相同或類 似的組件與元件,而相同或類似組件與元件之敘述則將省 略或簡化。 本發明之成像處理裝置已經儲存在如圖1所示、由色彩 與亮度值所組成之表格VTX的緩衝區中。 表格VTX中表示色彩與亮度的單獨數值,係由二維座標 值u與V來定址。圖1中所示之參數u的數值,沿著此一圖式 中之橫座標的方向,從左至右逐漸增加,而參數v的數值 則沿著縱座標的方向,從下到上逐漸增加。也設計表格 VTX ’使色調相應於參數u中之逐漸變化而逐漸改變,並 使亮度相應於參數v中之逐漸變化而逐漸改變。換句話 說’表格VTX在沿著圖式中之橫軸方向的色彩變化,以及 沿著縱座標方向上的亮度變化,皆有分級。當然,圖1中 的表格VTX只是顯示一個可仿效的情況,因此亮度也可以 用參數u,而色彩用參數V表示。除了所說明的、具有色調 從紅到白逐漸變化之分級的實例外,也有各種不同的色彩 分級,而其可能的實例包含使色彩從藍色—黑色,藍色— 紅色’與白色(或黃光)—橘色—紅色—青色—黑色的那 些。圖1所示之亮度分級可以反過來,其中圖丨亮度分極微 隨著參數V變大,亮度變化從「黑暗」到「明亮」。成像 處理裝置可以將不同的色彩表格VTX儲存於緩衝區中。 -9 - 1238979 A7
既然表格係由表示色彩與亮度的單獨數值所組成,表袼 VTX可以提供作材質。在本具體實施例中,圖丨所示之表 格VTX目前足義為儲存於材質緩衝區中,作為一個材質。 也就是說,表袼VTX被儲存在材質緩衝區中,作為一個材 質’此一材質包括分別具有色彩與亮度數值的組織。當 然,材質緩衝區儲存用於所謂材質映射的一般材質。現在 應注意的是表格VTX特別稱作頂點色彩材質VTX。 在鏡射影像的成像中,光源成像於多邊形表面上,其中 多邊形表面如水面或其類似之表面,而為了相應於此一待 成像多邊形之色彩與亮度的材質映射(下文中,稱為材質 位址U ’ V) ’成像處理裝置首先決定待成像之多邊形的色 彩與亮度,並決定賦予多邊形頂點的參數。接著,成像處 理裝置將材質位址U,V設定為圖1中所示之頂點色彩材質 VTX的參數u ’ v。換句話說,本文中的頂點色彩材質ντχ 係用作查詢表,供決定多邊形頂點的亮度與色彩。接著, 成像處理裝置尋找涉及對應到多邊形中單獨像素之組織的 位址,使用對應到涉及組織之位址的參數U,V,參考頂點 色彩材質VTX中的色彩與亮度,然後將其映射到多邊形 上。現在應重新收集頂點色彩材質VTX中,以逐次排序方 式排列之色彩與亮度值,其中有各種不同的色彩,所以成 像處理裝置可以在多邊形中,人為地實現色彩與亮度的各 種内插。 參考圖2所示之可仿效實例,其中成像水面上具有陽光 成影的鏡射影像’下面段落描述成像處理裝置如何能夠決 ___ -10· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297兮釐) 1238979 A7 B7 五、發明説明(7 定多邊形頂點的參數U,V,且能賦予色彩與亮度。應注意 的是,為了說明方便,圖2中所有向量L、η、E、R的大 小,都歸一化成「1」。 解說將從決定參數ν的方法開始。 成像處理裝置尋找多邊形PG的亮度,此一多邊形Pg包 括太1% (稱為光源1 s)將成影之水表面,其中所找到的亮度 被轉換成鏡射分量的大小。更具體地說,成像處理裝置尋 找多邊形P G之特定點p t上的正向線向量η ,以及從此點p t 指向光源1 s的光源向量L,然後依據光源向量l與正向線 向量η,尋找反射向量R。其次,成像處理裝置尋找從此點 p t指向觀點Ρ V的視線向量Ε,並進一步尋找視線向量ε與 反射向量R之間的角度0。最後,成像處理裝置尋找視線 向量E與反射向量R之間角度0的餘弦數值,此一數值被 假設為鏡射分量的大小。 現在假設視線向量Ε與反射向量r之間的角度0的餘弦 數值等於1(亦即,0 =0。),光源ls的反射光將會看起來 最党’其中鏡射分量將變得最大。相反地,現在假設視線 向量E與反射向量R之間的角度0的餘弦數值等於〇(亦 即,0=90。),則從觀點PV ,將看不到光源15的反射光, 其中鏡射分量將變成0。換句話說,鏡射分量隨著角度Θ 減少而增加,反之亦然。 依據此一原理’藉由選擇參數ν,此一參數ν取決於餘弦 數值a ’其值從〇變化到1以表示鏡射分量,並使用此一參 數ν ’從頂點色彩材質VTX,引用亮度數值,成像處理裝 ^張尺度適财國@家標準(CNS) M規格(⑽χ撕公爱)11 1238979 A7 B7 五、發明説明(8 ) 置將成功地以對應於角度0的亮度,從光源引進光線到多 邊形上。換句話說,當角度Θ變小時,成像處理裝置選擇 較大之參數v的數值,而當角度0變大時,選擇較小之參 數V的數值。使用此一參數V,以從頂點色彩材質ντχ引用 亮度數值,成像處理裝置可以成像鏡射影像,其中鏡射影 像在多邊形上,以取決於視線向量Ε與反射向量R之間的 角度的亮度,捕捉光源。 在處理之更具體實例中,成像處理裝置從頂點色彩材質 VTX選擇參數ν,其假設f(a) = v,其中f(a)是使用視線向 量E與反射向量R之間角度0之餘弦數值&作為變數的函 數,並將此一參數v賦予多邊形PG之單獨的頂點vl,v2 , v3 , ν4 〇 這使成像處理裝置成功地表TJT党度,其中此一亮度取決 於鏡射分量。 下一段將敘述決定參數U之方法。應注意的是,本文中 之實例處理決定多邊形P G表面光源之色彩成影的情況的 參數u,其中多邊形PG包括隨時間變化的水面。關於使用 頂點色彩材質VTX的情況,如圖丨所示,其中色調隨著參 數u之數值減少,以逐漸的方式,從白色變成紅色,而如 果參數u隨著時間的消逝逐漸減少,則成像處理裝置將可 以成功地表示從白天到傍晚瞬間的景色,其中捕捉陽光隨 著傍晚來臨,景色逐漸轉成紅色。 當成影於多邊形中的光源色彩隨時間改變時,成像處理 裝置從頂點色彩材質VTX選擇參數u,其假設g(t)==u,其
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線 1238979 A7 B7 五、發明説明(9 中g(t)是使用時間t作為變數的函數,並將此一參數u賦予 多邊形PG之單獨的頂點vl,v2,v3,v4。 藉由如此將隨時間變化的參數u設定為多邊形頂點v 1, v2,V3,v4之材質位址U,成像處理裝置可以表示一景 色,此一景色中光源成影部分之色彩將隨時間改變。這當 然允許成像處理裝置賦予假設g (t ) = V之參數V給多邊形頂 點’從而隨著時間的流逝,改變此一多邊形中所捕捉之光 源了亮度。 另一可能的實例是使用具有由特定數值之參數U所限制 的區域,其中分割的區域具有不同的色彩。圖3顯示分割 之可仿效頂點色彩材質VTXa,其由圖中以pu表示之線段 所侷限,其中對應於參數u,不大於由線段pu所表示之邊 界的區域8 1,含有與白天相關的色彩(如,白天海面上所 捕捉之陽光的色彩),而對應於參數u,大於由線段p ^所表 示之邊界的區域8 2,則含有與晚上相關之色彩(如,晚上 海面上所捕捉之月光的色彩)。藉由使用此一頂點色彩材 資VTXa,成像處理裝置可以有效率地表示白天景色與晚 上景色兩者中,光源的捕捉。 換句話說’藉由使用圖3所示之頂點色彩材質VTXa,與 選擇參數u同時假設g(t) = u ,成像處理裝置可以成功地實 現光線的捕捉成像,此一成像中光線的捕捉隨著時間的流 逝’將從白天景色到晚上景色連續變化。 如果在區域81與區域82之間,提供額外的區域,此一區 域含有傍晚時,海面上捕捉落日的色彩,則從白天經過傍 -13-
1238979 A7 B7 五、發明説明
10 晚到晚上,捕捉之光線瞬間將有更自然表現,而其中區域 81含有白天時海面上捕捉之陽光的色彩,區域。則含有晚 上時海面上捕捉之月光的色彩。 頂點色彩材質VTX之另一實例,如圖4所示,可以在參 數v的方向分割,連同在參數u的方向分割。圖4中所示之 頂點色彩材質VTXb,被分割成由線段1)11與13^^所表示的線 段所侷限。在此一頂點色彩材質VTXb中,對應於參數u , 不大於由線段pu所表示之邊界,以及對應於參數V,不大 於由線段pv所表示之邊界的區域83,通常含有白天時的海 面色彩。對應於參數u,不大於由線段pu所表示之邊界, 以及對應於參數V ’不大於由線段pv所表示之邊界的區域 81,含有白天時海面上陽光成影的色彩。對應於參數u, 不大於由線段pu所表示之邊界,以及對應於參數V ’不大 於由線段pv所表示之邊界的區域84,含有晚上時海面上的 色彩。對應於參數u,不大於由線段pu所表示之邊界,以 及對應於參數V ’不大於由線段pv所表示之邊界的區域 8 2 ’含有晚上時海面上月光成影的色彩。 也在圖4的實例中,藉由選擇參數11,同時假設g(t) = u , 成像處理裝置將成功地實現成像,其中類似於圖3所示之 實例’從隨著時間的流逝’光線的捕捉將從白天的景色到 夜晚的景色,連續地變化。如果所使用的頂點色彩材質 VTX具有包含傍晚來臨期間海面之色彩的額外區域,以及 落日色彩的區域,則從白天經過傍晚到日免上,捕捉之光線 瞬間將有更自然表現。 ' ____ -14 _ 本紙張尺度適财S g家標準(CNS) M規格_x297兮爱)
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1238979 A7 ____B7 五、發明説明(12 ) 參數V沿著縱座標逐漸變化而改變的數值。對於頂點色彩 材質爪中每―組織具“值的情況’通常成像處理裝置 可以完成成像,其中依據視緣與水面正向線向量之間的角 度,將水面表現成半it明,A就是說,成像能夠表現水面 反射率的變化。 圖6顯示成像處理裝置之具體組成部分,此一成像處理 裝置係用來實現前述之成像處理。應注意的是本發明之成 像處理裝置與可仿效實例有關,其係在使用數位信號處理 器(DSP)、圖形處理器(GP)或其類似之物的硬體基礎上, 實現本具體實施例之成像處理。對於藉由數位信號處理器 (DSP)或圖形處理器(GP)來實現成像處理的情況,圖6所 示之單獨的組成部分對應於數位信號處理器(Dsp)或圖形 處理器(GP)之内部處理單元。 圖6中,έ己憶體5 1儲存多邊形或其類似之物的圖形資訊 (頂點資訊或頂點鏈結資訊,如頂點的座標值、RGp頂點色 彩值、地圖座標值或向量值)。本文中的圖形資訊是預先 拾取的,從各種記錄媒體,如CD-R〇M、DVD-R〇M與半導 體記憶體中讀取,或經由線傳或無線通信之通信或傳輸媒 體下載。 幾何計算部分5 〇從記憶體5丨取得儲存的圖形資訊,接著 對取得的圖形資訊,施用所謂的仿射轉換、投影轉換到螢 幕座標、頂點的光源處理、矩陣計算與向量計算。 幾何计异邵分50具有參數決定部分6〇,其負貴依據將成 像之多邊形的色彩來決定參數u,並且在此同時,依據光 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇χ297公釐) 五、發明説明(I3 光源向#L、正向線向量η、觀點pv、、 反射向量R,盥角戶視線向量E、 V,其中角度Θ如以上參考圖2所解說的,d: 反射向量R之間的角戶。σ 1、 疋硯,,泉向亶£與 成旦〜★ 特別是決足與多邊形表面上光源 成於冗度有關之參數¥的情 上光源 向量L、多、“…τ 決疋邓分60尋找光源 !匕/邊形(正向線向量η、反射向量尺與視線向音 Ε ’接耆依據角度0之餘弦數值a(鏡射 二其中角度…上參考圖2所解說的,是視::量;: =射向量R之間的角度。參數決定部分㈣著時間改變參 數U,將產生可隨時間流逝而變化的色彩。 來自幾何計算部分50的圖形資訊(多邊形資料)輸出,被 傳送到成像部分5 2。 為了在螢幕上顯示多邊形,成像部分5 2負責計算,並將 從幾何計算部分50接收的多邊形資料,轉換成像素。成像 邵分52大略可以分成多邊形設置/光柵掃描部分61 (下文 中,%為PSR部分6 1)、像素管線部分62與訊框緩衝區 6 3° 成像邵分5 2伴隨材質緩衝區5 5與Z緩衝區5 6。材質緩衝 區55 土少儲存一般的材質68與頂點色彩材質VTX。Z緩衝 區5 6儲存用來表示從觀點之影像深度距離的z值。此一頂 點色彩材質VTX、一般材質6 8與Z值是預先拾取的,從各 種】己錄媒體,如CD-ROM、DVD-ROM與半導體記憶體中讀 取’或經由線傳或無線通信之通信或傳輸媒體下載。 成像部分5 2之PSR部分6 1負貴接收自幾何計算部分5 0之 -17- 1238979 A7 B7 五、發明説明(i4 ) " " 一^-- ^邊形^料的拾取與緩衝,並經由光柵掃描,負責像素轉 換與組織座標值(引用二維座標之位址)的計算。pSR部分 =負貴使用多邊形頂點之參數U,V,尋找引用頂點色彩材 質VTX之組織座標值。應注意的是對於將一般的材質貼到 多邊形上的情況,PSR部分61產生引用此一一般材質“的 組織座標值。接著,PSR部分61傳送單獨的像素資料與組 織座標值到像素管線部分62。 ,像素管線部分62使用此一組織座標值’引用儲存於材質 、·爰衝區5 5中的一般材質ό 8,或儲存於頂點色彩材質ντχ中 的組織色彩,接著並實施材質映射,同時考慮ζ緩衝區% 中的ζ值。材質映射之後,從像素管線部分6 2輸出的像素 資料,接著被傳送到訊框緩衝區6 3。 訊框緩衝區63至少將每一像素資料寫入記憶體空間中, 以便使每一像素與此一顯示器之螢幕座標一致,其中記憶 月豆空間對應於電視監視器裝置或類似之裝置的顯示器(螢 幕)。因而此後,只要顯示控制器53要求,便讀出由訊框 緩衝區6 3所產生的訊框螢幕資料。 顯示控制器5 3產生電視監視器裝置的水平同步信號與垂 直同步信號,並且以線饋的方式,與監視器上的顯示計時 同步,從訊框緩衝區63連續地拾取像素色彩值。因此,拾 取之色彩值包括二維影像,此一影像將被顯示在顯示器54 上’其中顯示器54如電視監視器裝置。 本發明之成像處理不只是可以藉由硬體的組成部分來實 現,當然也可以用軟體的方式(使用電腦應用程式)來達 -18- 五、發明説明(15 ) 成。 圖7與8顯不本具體實施例之成像處理的組成與運作,其 假設是在電腦上執行。圖8顯示一程序流程,其係依據電 腦之中央處理單元(CPU) 123執行本發明之成像處理程式。 圖7中,儲存單元128通常包括一硬碟或因此之驅動器。 此一儲存單元128已經在其中儲存操作系統程式,包含本 發明之成像處理程式的電腦程式129 ,以及各種資料13〇, 其中電腦程式129係從各種記錄媒體,如cd_r〇m、dvd_ ROM,或經由通信線路下載,而資料13〇則如多邊形成 像、一般材質、頂點色彩材質¥1^與2值的圖形資訊。 通信單元121指的是負責與外部裝置資料通信的通信裝 置,其可以是與類比公用電話線建立連線的數據機、與有 線電視網路建立連線的纜線數據機、與综合服務數位網路 (ISDN)建立連線的終端配用器,以及與非對稱式數位用戶 線路(ADSL)建互連線的數據機。通信界面(I/F)單元指 的是負貴協定傳送的界面裝置,以使通信單元121與内部 匯流排(BUS)之間資料,能夠傳送/接收。輸入單元丄33指 的是輸入裝置,如鍵盤、滑鼠或觸摸板。使用者界面(I/F) 單兀132指的是供應來自此一輸入單元133的信號到内部裝 置的界面裝置。 驅動單元13 5指的是能夠從記錄媒體,或從卡式或其他 類型的半導體記憶體,讀取各種資料或程式的驅動裝置, 其中記錄媒體包含磁碟媒體1 5 1,如CD-ROM、DVD-ROM 或軟式磁碟(floppy ,商標)。驅動界面(I/F)單元134指的是 -19- A7 B7 1238979 五、發明説明(16 供應來自此一驅動單元1 3 5之信號到内部裝置的界面裝 置。 顯示單元137指的是顯示裝置,如陰極射線管…尺丁)或液 晶顯示器。顯示驅動單元13 6係一用來驅動此一顯示單元 137之裝置。中央處理單元(CPU)123依據儲存於儲存單元 128中的操作系統程式,或本具體實施例之電腦程式129 , 控制個人電腦的整個運作。 唯讀記憶體(ROM) 124通常包括可抹寫之非揮發性記憶 體,如快閃記憶體,並儲存基本輸入/輸出(BI〇s)與個人 電腦的各種預設值。動態隨機存取記憶體(RAM)i25將應 用程式與從儲存單元128之硬碟讀出的各種資料,載入其 中,並使用作中央處理單元(CPU)123的工作動態隨機存取 記憶體(RAM)。 在圖7所示之此一組成中,藉由執行本發明之成像處理 程式,中央處理單元(CPU)123可以完成上述之影像處理, 其中從儲存單U28if取成像處理程式,並載人動態隨機 存取記憶體(RAM) 125中。 請參考圖8,下一段落將敘述圖7所示之電腦的中央處理 早兀(CPU)123依據本發明之成像處理程式來運作時,接續 的程序流程。 β 一圖8所示之步驟Slt,中央處理單元(cpu)i23從儲存單 兀128取仔少邊形成像、一般材質、頂點色彩材質ντχ與z 值的圖形資訊’舉例來說’其在從儲存單元128讀取出來 後,儲存於其中作為資料13(),接著使動態隨機存取記憶 ·; 裝 訂
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體(RAM) 125容納這些圖形資訊。 量),進一步決定參數v,其中角度0如以上參考圖2所解 說的’是視線向量E與反射向量R之間的角度。 接著在步驟S3中,中央處理單元(CPU)123使用藉由幾 接著在步驟S2中,中央處理單元123取出由動態隨機存 取記憶體(RAM)125所容納的圖形資訊,形資訊施用 仿射轉換與投影轉換到螢幕座標上,在此同時決定參數 u ’並依據光源1S、光源向量L、正向線向量n、觀點pv、 視線向量E、反射向量R,與角度0之餘弦數值a(鏡射分 何計算所獲得的多邊形資料,實施光柵掃描與組織座標值 計算。 接著在步驟S4中,中央處理單元(cpu)丨23從多邊形頂 點的參數,產生組織座標值,使用此一組織座標值來引用 一般材質或頂點色彩材質VTX中的組織色彩,然後實施材 質映射。 接著在步驟S 5中,於材質映射之後,中央處理單元 (CPU) 123從像素資料產生螢幕影像,並且在步驟S6中, 傳送此一螢幕影像上的資訊到顯示驅動丨3 6。因此,影像 將出現在顯示單元137上。如上所述,藉由設定多邊形頂 點之參數u,v,以及經由從頂點色彩材質VTX選擇,決定 每一像素之色彩與亮度,本發明之成像處理裝置可以成功 地獲得水面上太陽與月亮成影的自然表現,其中參數u,v 取決於待成像之多邊形的色彩與亮度。所以此一成像處理 裝置可以獲得多邊形表面上成影之光源的自然表現,而無 --—________ _ - 21 _ 本紙張尺度_ Ψ㈣轉準(CNS) M規格(_ 297公爱)— 1238979
須準備大量的材質。 既然本發明之成像處理裝置使用由—般組織色彩資料所 組成的頂點色彩材質ντχ’其中一般之组織色彩資料如 R、G、B值與α直’其不再需要準備特殊的資料,也不需 要提中特殊處理的组成’所以成像部分或中央處理單元 (CPU)的處理負擔將不會增加。 既然在成像期間,成像處理裝置隨著時間的流逝,改變 參數u、V,可以完全地表示隨時間變化的色彩與亮度,而 成功地實現更自然的成像。 〃 裝 訂
上述足具體實施例只是本發明之部分實例。因此,應了 解可以不用本又巾所具龍述的,而是不脫離其範圍與技 術精神,用任何取決於設計或類似之物的修改來實現本發 舉例來說,本發明之成像處理裝置也可以應用於各種 表示,而不是光源成影於多邊形表面上的情況。頂點色彩 材質VTX可以不總是預先預備,而可以由成像處理裝置在 成像處理確實開始之前,即時產生。本發明之成像處理裝 置不只是可以在特殊的視頻遊戲主機或個人電腦上實現, 也可以在包含個人數位助理之各種資訊處理裝置上實現。
Claims (1)
- ,I 煩請香貝明示 月IN日所提之 ?i修/修正本有無變更赞質内容?是工&予修正t.?Π2641號專利申請案 申凊專利範圍替換本(93年5月)中請 Α8 Β8 C8 D8 L —種成像處理方法,包括步驟: (a) 决毛對應於將成像之多邊形的色彩與亮度兩者之 —的參數; (b) 知所決足之參數加入多邊形之頂點資訊; (c) 從一表格,取得對應於加入頂點資訊之參數的色 毛Μ/或党度值’此一表格在由二維座標所指明之位置 上’含有色彩與亮度值, 排列色彩值,以沿著二維座標之一座標軸,表示色調 之分級,及 排列亮度值,以沿著其他軸,表示亮度之分級; (d) 依據加入頂點資訊之參數,產生引用二維座標之 ^址’其中二維座標對應到由多邊形所組成之每一像 素;及 (e) 依據引用二維座標之位址,引用色彩與/或亮度值 之表格,並將數值賦予由多邊形組成之每一像素。 2·如申請專利範圍第1項之成像處理方法,其中該表格具 有用來表示透明度比率的數值,此一數值係用來供二維 座標指明之位置上的像素成像。 3·如申請專利範圍第1項之成像處理方法,其中決定參數 之步驟進一步包括步驟: 尋找藉由捕捉多邊形表面上之光源所產生的鏡射分 量;及 依據鏡射分量,決定對應於亮度的參數。 4.如申請專利範圍第1項之成像處理方法,進一步包括隨 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 裝 訂 瓢 1238979 填諝#¾明示^^年5:用·^所提之修j£-本有無變更實質内容?是否准? 六 申清專利範圍 AS B8 C8 08著時間的流逝,至少改變成像期間對應於待成像 足色彩與亮度之一之參數的步驟。 % 5·如申請專利範圍第1項之成像處 士 r ,、 女’其中該表格JL 有土 V、依據色調與亮度之一所分割的區域。 一 6.如申請專利範圍第i項之成像處理方法,其中該表格係 依據色凋與允度之一,以複數方式提供。 如申請專·圍第丨項之成像處理方法,其中該表格在 由引用一維厓標之參數或位址所指明的單獨组織中, 括一具有色彩與/或亮度值之材質。 ’ 8. —種成像處理裝置,包括·· (a) —表格容納部分,用來容納表袼之資訊, 該表格在由二維座標所指明之位置上有色彩盥 度值, 〃 排列色彩值,以沿著二維座標之_座標轴,表示色調 之分級,及 排列亮度值,以沿著其他軸,表示亮度之分級; (b) 參數決定部分,用來決定至少對應於待成像之 邊形的色彩與亮度之一的參數; ⑷-資訊加人部分’用來將所決定之參數加入多 形之頂點資訊; ⑷-獲取部分,用來從表格取得對應於加入頂點 訊之參數的色彩與/或亮度值; (e) 一位址產生部分,用來依據加入頂點資訊之 數’產生引用二維座標之位址,其中二維座標對應於 包 亮 多 邊 資 參 由 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X^T^-*--- 1238979 A8 B8 C8 D8 堉請委員明示 P年^日所提之 修JL-本有無變更實質内容?是否准予修正? 夂、申請專利範圍 多邊形所組成之每一像素;及 (f) 一賦值部分,用來依據引用二維座標之位址,引 用色彩與/或亮度值之表格,並將數值賦予由多邊形所 組成之每一像素。 9·如申請專利範圍第8項之成像處理裝置,其中該表格容 納部分容納表格之資訊,此一表袼含有用來表示透明度 比率的數值,而此一數值係用來供二維座標指明之位置 上的像素成像。 10·如申請專利範圍第8項之成像處理裝置,其中參數決定 部分具有鏡射分量產生部分,以尋找由多邊形表面上捕 捉之光源所產生的鏡射分量,並依據鏡射分量決定對應 於亮度之參數。 11. 如申請專利範圍第8項之成像處理裝置,其中於成像期 間’參數決定部分隨著時間的流逝而改變參數,其中參 數至少對應於待成像之多邊形的色彩與亮度中之一。 12. 如申請專利範圍第8項之成像處理裝置,其中表格容納 部分容納表格之資訊,而該表格具有依據至少色調與亮 度之一分割的區域。 13·如申請專利範圍第8項之成像處理裝置,其中該表格容 納區域容納依據至少色調與亮度之一所提供之複數個表 格資訊。 14.如申請專利範圍第8項之成像處理裝置,其中表格容辦 部分容納包括材質之資訊,此一材質在單獨組織中,具 有具有色彩與/或亮度值,其由參數或引用二維座掉之 -3- 本紙張尺度適财國a家標準(CNS) A4規格(21GX 297公爱) A 8 Π81238979?之 位址所指明。 錄媒 \種其中已經記錄成像處理程式之電腦可讀取式記 體’其中成像處理程式包括步驟·· (a)容納表格之資訊, 含有色彩與亮 此一表格於二維座標所指明之位置上 度值, 排列色彩值,以沿著二維座標之—座標袖,表示色調 之分級,及 排列亮度值,以沿著其他軸,表示亮度之分級; (b)決定至少對應於待成像之多邊形的色彩與亮度之 一的參數; & (〇將所/夬足之參數加入多邊形之頂點資訊; (d)從表格取得對應於加入頂點資訊之參數的色彩與 /或亮度值; (e) 依據加入頂點資訊之參數,產生引用二維座標之 位址,其中二維座標對應於由多邊形所組成之每一像 素,及 (f) 依據引用一維座標之位址,引用色彩與/或真产 值之表格,並將數值賦予由多邊形所組成之每一像素。 16·如申請專利範圍第1 5項之其中已經記錄成像處理程式之 電腦可讀取式記錄媒體,其中該表格具有用來表示透明 度比率的數值,此一數值係用來供二維座標指明之位置 上的像素成像。 17·如申請專利範圍第1 5項之其中已經記錄成像處理程式之 -4 - 木紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1238979 修填ff 1:明v 4 m修(斤 正提 ?之 電腦可讀取式記錄媒體,其中成像處理程式進一步包括 步驟: ♦找由多邊形表面上捕捉之光源所產生的鏡射分量; 及 , 依據鏡射分量決定對應於亮度之參數。 18·如申請專利範圍第1 5項之其中已經記錄成像處理程式之 電腦可讀取式記錄媒體,其中成像處理程式進一步包括 於成像期間,隨著時間的流逝而改變參數的步驟,其中 參數至少對應於待成像之多邊形的色彩與亮度之一。 19,如申請專利範圍第丨5項之其中已經記錄成像處理程式之 電腦可讀取式記錄媒體,其中該表格具有依據至少色調 與亮度之一分割的區域。 2〇·如申請專利範圍第1 5項之其中已經記錄成像處理程式之 電腦可讀取式記錄媒體,其中依據至少色調與亮度之 —,以複數方式提供該表格。 21. 如申請專利範圍第丨5項之其中已經記錄成像處理程式 電腦可讀取式記錄媒體,其中表格包括一材質,此一 質在單獨組織中,具有具有色彩與/或亮度值,其由 數或引用二維座標之位址所指明。 22. —種其中已經記錄由電腦執行之成像處理程式之電腦 讀取式記錄媒體,該成像處理程式包括步驟: (a)容納表格之資訊, 此一表格於二維座標所指明之位置上,含有色彩與亮 度值, 之材參 可 5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210χ297公釐) '一"' --------— 1238979 A 8 R8 煩請委3示松日所踅之 修JE-本有無變更實質内容?是否准予修也.? 申請專利範圍 排歹j色办值,以沿著二維座標之一座標軸,表示色調 之分級,及 排列冗度值’以沿著其他軸,表示亮度之分級; (b )’夬疋至少對應於待成像之多邊形的色彩與亮度之 一的參數; (c )將所決疋 < 參數加入多邊形之頂點資訊; (d) 彳文表;^取得對應於加入頂點資訊之參數的色彩與 /或:¾度值; (e) 依據加入頂點資訊之參數,產生引用二維座標之 位址,其中二維座標對應於由多邊形所組成之每一像 素;及 ⑴依據引用二維座標之位址,引用色彩與,或亮度 值之表格,並將數值賦予由多邊形所組成之每一像素。& 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐)
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