專利名稱：：直線繪畫裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及影像處理技術(shù)，尤其是一種直線繪畫裝置及其方法。
背景技術(shù)：
：目前影像處理(graphicsprocesses)技術(shù)正廣泛地應(yīng)用于各種工業(yè)單位(industry)、商業(yè)單位(business)、教育單位(education)及政府機(jī)構(gòu)(government)中，而其所應(yīng)用的范圍包括資訊交流介面(interactiveplanning)、辦公室自動(dòng)化(officeautomation)、電子刊物(electronicpublishing)、卡通繪制(animation)及電腦輔助設(shè)計(jì)(computer-aideddesign)等，而且隨著硬件設(shè)備，如資料處理器，的進(jìn)步，影像處理技術(shù)亦隨之蓬勃發(fā)展。請(qǐng)參照?qǐng)D1A及1B所示，一般而言，當(dāng)要繪畫一直線10時(shí)，可以將直線10所經(jīng)過的復(fù)數(shù)個(gè)像素顯示直線顏色(linecolor)，并將其他像素顯示背景顏色(backgroundcolor)，如此便可以繪畫出近似直線10的圖形。然而，如圖1B所示，所顯示的圖形呈現(xiàn)相當(dāng)明顯的階梯形狀。為了解決上述問題，熟知該技術(shù)者利用各像素與直線10的距離來決定各像素的顏色；更詳細(xì)地說，越接近直線10的像素所呈現(xiàn)的顏色越接近直線顏色，而越遠(yuǎn)離直線10的像素所呈現(xiàn)的顏色越接近背景顏色，如此便能夠不讓直線10呈現(xiàn)出明顯的階梯形狀，另外還能夠讓直線10顯示出寬度。承上所述，在像素所顯示的顏色中，直線顏色及背景顏色所占比例利用一混合系數(shù)(blendingfactor)α來決定，如下式(1)所示像素的顏色＝α×直線顏色+(1-α)×背景顏色(1)其中，混合系數(shù)α依據(jù)像素與直線的距離以及直線的斜率(slope)計(jì)算而得，且混合系數(shù)α不小于0、不大于1；如圖2所示，直線10的斜率為m，直線10的最大寬度為dmax，而像素20與直線10在縱軸方向的距離為D，則混合系數(shù)α可以由下式求得其中d=D1+m2---(3)]]>因此，利用上述方法所顯示的直線10(如圖2所示)不會(huì)呈現(xiàn)如圖1所示的直線10的階梯形狀。然而，由于資料處理器必須針對(duì)每一像素進(jìn)行上述式(1)、式(2)及式(3)的運(yùn)算，尤其在式(3)中必須執(zhí)行開根號(hào)的運(yùn)算，如此一來，勢(shì)必嚴(yán)重增加資料處理器的運(yùn)算時(shí)間，更甚者，還會(huì)影響到影像顯示的速度而造成延遲的情形，此種情況正是熟悉該技術(shù)者所不樂見的。故，如何在運(yùn)算各像素的混合系數(shù)時(shí)，能夠減少運(yùn)算處理的時(shí)間，以避免影像繪畫延遲的情形，正是當(dāng)前影像處理技術(shù)的重要課題之一。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的為提供一種能夠減少運(yùn)算處理時(shí)間的直線繪畫裝置及其方法。為達(dá)上述目的，依本發(fā)明的直線繪畫裝置利用復(fù)數(shù)個(gè)像素顯示一直線，包含一第一參數(shù)產(chǎn)生模組，其依據(jù)該直線的斜率產(chǎn)生一第一參數(shù)，該第一參數(shù)不大于1；一第二參數(shù)產(chǎn)生模組，其依據(jù)該等像素之一與該直線在軸向的距離產(chǎn)生一第二參數(shù)，該第二參數(shù)不大于1；一儲(chǔ)存模組，其儲(chǔ)存一對(duì)照表，該對(duì)照表至少記錄有一混合系數(shù)，以及該第一參數(shù)、該第二參數(shù)與該混合系數(shù)的關(guān)聯(lián)性；一擷取模組，其接收該第一參數(shù)及該第二參數(shù)，并依據(jù)該第一參數(shù)及該第二參數(shù)自該對(duì)照表中取得該混合系數(shù)；以及一運(yùn)算模組，其依據(jù)該混合系數(shù)計(jì)算出該等像素之一的顏色。另外，依本發(fā)明的直線繪畫方法，其利用復(fù)數(shù)個(gè)像素顯示一直線，包括下列步驟依據(jù)該直線的斜率產(chǎn)生一第一參數(shù)；依據(jù)該等像素之一與該直線在軸向的距離產(chǎn)生一第二參數(shù)；依據(jù)該第一參數(shù)及該第二參數(shù)自一對(duì)照表中取得一混合系數(shù)，該對(duì)照表記錄該混合系數(shù)，以及該第一參數(shù)、該第二參數(shù)與該混合系數(shù)的關(guān)聯(lián)性；以及依據(jù)該混合系數(shù)決定該等像素之一的顏色。如上所述，由于依本發(fā)明的直線繪畫裝置及其方法利用查表方式取得混合系數(shù)，而不需進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算，例如開根號(hào)的運(yùn)算，所以能夠減少運(yùn)算處理的時(shí)間，進(jìn)而避免影像繪畫延遲的情形。圖1A與圖1B為一示意圖，顯示習(xí)知的直線繪畫裝置顯示直線的示意圖，其中僅直線經(jīng)過的像素才顯示直線顏色；圖2為一示意圖，顯示另一習(xí)知直線繪畫裝置顯示直線的示意圖，其中各像素的顏色依據(jù)像素與直線的距離而定；圖3為一示意圖，顯示依本發(fā)明較佳實(shí)施例的直線繪畫裝置的示意圖；圖4為一示意圖，顯示如圖3所示的直線繪畫裝置中，對(duì)照表所記錄的資料的示意圖；圖5為一流程圖，顯示依本發(fā)明較佳實(shí)施例的直線繪畫方法的流程。圖式符號(hào)說明10直線20像素3直線繪畫裝置31接收模組32第一參數(shù)產(chǎn)生模組33第二參數(shù)產(chǎn)生模組34儲(chǔ)存模組341對(duì)照表35擷取模組36運(yùn)算模組5直線繪畫方法501～506直線繪畫方法的流程具體實(shí)施方式以下將參照相關(guān)圖式，說明依本發(fā)明較佳實(shí)施例的直線繪畫裝置及其方法，其中相同的元件將以相同的參照符號(hào)加以說明。請(qǐng)參照?qǐng)D3所示，依本發(fā)明較佳實(shí)施例的直線繪畫裝置3包括一接收模組31、一第一參數(shù)產(chǎn)生模組32、一第二參數(shù)產(chǎn)生模組33、一儲(chǔ)存模組34、一擷取模組35以及一運(yùn)算模組36。在本實(shí)施例中，直線繪畫裝置3利用復(fù)數(shù)個(gè)像素顯示一直線。其中，直線由一二元一次方程式表示，如下式所示y＝ax+b(4)接著，直線繪畫裝置3依據(jù)每一像素與直線的距離來決定每一像素的顏色；然后，再由每一像素合起來顯示出直線。以下將以直線繪畫裝置3的各模組對(duì)該等像素之一進(jìn)行運(yùn)算的說明。接收模組31取得直線的斜率m及一像素與直線在軸向的距離。如前所述的式(4)中，直線的斜率m即為a；另外，像素與直線在橫軸方向與縱軸方向的距離分別為x0與y0。第一參數(shù)產(chǎn)生模組32依據(jù)直線的斜率m產(chǎn)生一第一參數(shù)u。在本實(shí)施例中，當(dāng)斜率m的絕對(duì)值小于1時(shí)，第一參數(shù)產(chǎn)生模組32令第一參數(shù)u等于斜率m的絕對(duì)值；而當(dāng)斜率m的絕對(duì)值不小于1時(shí)，第一參數(shù)產(chǎn)生模組32令第一參數(shù)u等于斜率m的絕對(duì)值的倒數(shù)。因此，第一參數(shù)u可以由下式(5)來表示第二參數(shù)產(chǎn)生模組33依據(jù)像素與直線在軸向的距離產(chǎn)生一第二參數(shù)v。在本實(shí)施例中，當(dāng)斜率m的絕對(duì)值小于1時(shí)，第二參數(shù)產(chǎn)生模組33依據(jù)像素與直線在縱軸方向的距離y0產(chǎn)生第二參數(shù)v，而當(dāng)斜率m的絕對(duì)值不小于1時(shí)，第二參數(shù)產(chǎn)生模組33依據(jù)像素與直線在橫軸方向的距離x0產(chǎn)生第二參數(shù)v。因此，第二參數(shù)v可以由下式(6)來表示其中，dmax為直線的最大寬度(如圖2所示)。如上所述，第一參數(shù)u與第二參數(shù)v的值皆不大于1。儲(chǔ)存模組34儲(chǔ)存一對(duì)照表341，其至少記錄有一混合系數(shù)α，以及第一參數(shù)u、第二參數(shù)v與混合系數(shù)α的關(guān)聯(lián)性。在本實(shí)施例中，對(duì)照表341所記錄的內(nèi)容如圖4所示。其中，混合系數(shù)α為第一參數(shù)u及第二參數(shù)v的函數(shù)，其數(shù)值可以利用下式(7)預(yù)先求得α=Index.table(u,v)=1-2×v1+u2---(7)]]>其中0≤u≤10≤v≤1請(qǐng)?jiān)賲⒖紙D3所示，擷取模組35接收第一參數(shù)u及第二參數(shù)v，并依據(jù)第一參數(shù)u及第二參數(shù)v自對(duì)照表341中取得混合系數(shù)α。更詳細(xì)地說，擷取模組35利用查表的方式自對(duì)照表341中取得混合系數(shù)α，而非習(xí)知利用式(2)與式(3)來進(jìn)行運(yùn)算所求得，如此一來，便能夠有效地減少取得混合系數(shù)α的時(shí)間，而且能夠減輕資料處理器的負(fù)擔(dān)。另外，如前所述，混合系數(shù)α為不小于0、不大于1，而且混合系數(shù)α可以是等于0或是1。最后，運(yùn)算模組36依據(jù)混合系數(shù)α計(jì)算出像素的顏色。在本實(shí)施例中，運(yùn)算模組36依據(jù)前述的式(1)來決定直線顏色及背景顏色占像素顏色的比例。此外，依本發(fā)明較佳實(shí)施例的直線繪畫裝置3還可以包括一判斷模組(圖中未顯示)，其在接收模組31取得斜率m后，判斷斜率m的絕對(duì)值是否小于1，以幫助第一參數(shù)產(chǎn)生模組32及第二參數(shù)產(chǎn)生模組33依據(jù)式(5)及式(6)產(chǎn)生第一參數(shù)u及第二參數(shù)v。為使本發(fā)明的內(nèi)容更容易理解，以下將舉一實(shí)例，以說明依本發(fā)明較佳實(shí)施例的直線繪畫方法的流程。請(qǐng)參照?qǐng)D5所示，依本發(fā)明較佳實(shí)施例的直線繪畫方法5利用復(fù)數(shù)個(gè)像素顯示一直線，其中決定每一像素顯示的顏色的流程包括以下數(shù)個(gè)步驟首先，步驟501接收取得直線的斜率m及像素與直線在橫軸方向及縱軸方向的距離x0及y0。接著步驟502判斷所取得的斜率m的絕對(duì)值是否小于1；當(dāng)斜率m的絕對(duì)值小于1時(shí)，執(zhí)行步驟503；當(dāng)斜率m的絕對(duì)值不小于1時(shí)，執(zhí)行步驟504。在步驟503中，第一參數(shù)u及第二參數(shù)v分別依據(jù)斜率m及像素與直線在橫軸方向與縱軸方向的距離x0及y0而定。此時(shí)斜率m的絕對(duì)值小于1。如前述的式(5)與式(6)所示，第一參數(shù)u等于斜率m，第二參數(shù)v等于y02×dmax]]>其中dmax為直線的最大寬度。另外，在步驟504中，第一參數(shù)u及第二參數(shù)v亦是分別依據(jù)斜率m及像素與直線在橫軸方向與縱軸方向的距離x0及y0而定。此時(shí)斜率m的絕對(duì)值不小于1。如前述的式(5)與式(6)所示，第一參數(shù)u等于斜率，第二參數(shù)v等于x02×dmax]]>其中dmax為直線的最大寬度。需注意者，經(jīng)由步驟503或步驟504的變數(shù)轉(zhuǎn)換后，所得到的變數(shù)(第一參數(shù)u及第二參數(shù)v)的范圍便局限在0與1之間，而其數(shù)值可以是由8個(gè)位元來表示。如此一來，在前述的對(duì)照表341(如圖4所示)中，所記錄的第一參數(shù)u及第二參數(shù)v便可以有所限制，而不需要儲(chǔ)存過多的資料，例如第一參數(shù)u及第二參數(shù)v的數(shù)量可以是分別不大于256個(gè)。接著，步驟505依據(jù)由步驟503或步驟504所求得的第一參數(shù)u及第二參數(shù)v，自對(duì)照表中取得一混合系數(shù)α。舉例而言，若所求得的第一參數(shù)u及第二參數(shù)v分別為u2及v3，則查表所得到的混合系數(shù)α為α23。最后，在步驟506中，像素的顏色依據(jù)混合系數(shù)α而定。在本實(shí)施例中，混合系數(shù)α的范圍在0與1之間，并用以決定背景顏色及直線顏色占像素的顏色的比重，如前述的式(1)所示。舉例而言，當(dāng)所得到的混合系數(shù)α為α23時(shí)，像素的顏色便等于α23×直線顏色+(1-α23)×背景顏色。凡熟悉該技術(shù)者應(yīng)當(dāng)了解，為了要顯示直線的顏色，有時(shí)候必須要對(duì)像素的顏色稍作更動(dòng)，例如，當(dāng)?shù)诙?shù)v小于一特定值v′時(shí)，令像素只顯示直線顏色，換言之，當(dāng)?shù)诙?shù)v小于一特定值v′時(shí)，令混合系數(shù)α等于1，此時(shí)像素的顏色由下式而定region)顯示一直線。而由于依本發(fā)明的直線繪畫裝置及其方法利用查表方式取得混合系數(shù)α，而不需進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算，所以能夠減少運(yùn)算處理的時(shí)間，進(jìn)而能夠避免影像繪畫延遲的情形。需注意者，熟習(xí)上述的技術(shù)者可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行等效的修改或變更，而不超出本發(fā)明的精神與范疇。例如，上述的第二參數(shù)v可以是依據(jù)下述的式(6′)而得如上所述，第二參數(shù)v的范圍便改為在0與之間；此時(shí)，只需修改對(duì)照表341中所記錄的資料及第二參數(shù)v與混合系數(shù)α的對(duì)應(yīng)關(guān)系，便同樣能夠順利求得所需的混合系數(shù)α。另外，熟悉該技術(shù)者能夠?qū)⑸鲜龅母鱾€(gè)功能模組以軟件模組的方式呈現(xiàn)，并且各軟件模組可以是儲(chǔ)存在任意一種電腦可讀取的記錄媒體中，例如是硬碟、光碟、唯讀存儲(chǔ)器、DRAM或EEPROM等。此外，雖然在上述的實(shí)施例中，各個(gè)功能模組以軟件模組的方式呈現(xiàn)，然而熟習(xí)該技術(shù)者亦可將全部或部份的軟件模組制作為特定硬件，如ASIC(application-specificintegratedcircuit)晶片等，以實(shí)現(xiàn)等效的功能而不超出本發(fā)明的精神與范疇。以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發(fā)明的精神與范疇，而對(duì)其進(jìn)行的等效修改或變更，均應(yīng)包含于后附的申請(qǐng)專利范圍中。權(quán)利要求1.一種直線繪畫裝置，其利用復(fù)數(shù)個(gè)像素顯示一直線，其特征是包含一第一參數(shù)產(chǎn)生模組，其依據(jù)該直線的斜率產(chǎn)生一第一參數(shù)，該第一參數(shù)不大于1；一第二參數(shù)產(chǎn)生模組，其依據(jù)該等像素之一與該直線在軸向的距離產(chǎn)生一第二參數(shù)，該第二參數(shù)不大于1；一儲(chǔ)存模組，其儲(chǔ)存一對(duì)照表，該對(duì)照表至少記錄有一混合系數(shù)，以及該第一參數(shù)、該第二參數(shù)與該混合系數(shù)的關(guān)聯(lián)性；一擷取模組，其接收該第一參數(shù)及該第二參數(shù)，并依據(jù)該第一參數(shù)及該第二參數(shù)自該對(duì)照表中取得該混合系數(shù)；以及一運(yùn)算模組，其依據(jù)該混合系數(shù)計(jì)算出該等像素之一的顏色。2.如權(quán)利要求1所述的直線繪畫裝置，其特征是還包含一接收模組，其取得該直線的斜率及該等像素之一與該直線在軸向的距離；及一判斷模組，其判斷該直線的斜率的絕對(duì)值是否小于1，其中當(dāng)該直線的斜率的絕對(duì)值小于1時(shí)，該第一參數(shù)產(chǎn)生模組令該第一參數(shù)等于該直線的斜率的絕對(duì)值，而當(dāng)該直線的斜率的絕對(duì)值不小于1時(shí)，該第一參數(shù)產(chǎn)生模組令該第一參數(shù)等于該直線的斜率的絕對(duì)值的倒數(shù)，而當(dāng)該直線的斜率的絕對(duì)值小于1時(shí)，該第二參數(shù)產(chǎn)生模組依據(jù)該等像素之一與該直線在縱軸方向的距離產(chǎn)生該第二參數(shù)，而當(dāng)該直線的斜率的絕對(duì)值不小于1時(shí)，該第二參數(shù)產(chǎn)生模組依據(jù)該等像素之一與該直線在橫軸方向的距離產(chǎn)生該第二參數(shù)。3.如權(quán)利要求2所述的直線繪畫裝置，其特征是當(dāng)該直線的斜率的絕對(duì)值小于1時(shí)，該第二參數(shù)產(chǎn)生模組依據(jù)下式產(chǎn)生該第二參數(shù)4.如權(quán)利要求2所述的直線繪畫裝置，其特征是其中當(dāng)該直線的斜率的絕對(duì)值不小于1時(shí)，該第二參數(shù)產(chǎn)生模組依據(jù)下式產(chǎn)生該第二參數(shù)5.如權(quán)利要求1所述的直線繪畫裝置，其特征是其中該混合系數(shù)小于1，并用以決定一背景顏色及一直線顏色占該等像素之一的顏色的比重。6.如權(quán)利要求5所述的直線繪畫裝置，其特征是其中該運(yùn)算模組依據(jù)下式?jīng)Q定該等像素之一的顏色該等像素之一的顏色＝該混合系數(shù)×該直線顏色+(1-該混合系數(shù))×該背景顏色7.一種直線繪畫方法，其利用復(fù)數(shù)個(gè)像素顯示一直線，其特征是包含依據(jù)該直線的斜率產(chǎn)生一第一參數(shù)；依據(jù)該等像素之一與該直線在軸向的距離產(chǎn)生一第二參數(shù)；依據(jù)該第一參數(shù)及該第二參數(shù)自一對(duì)照表中取得一混合系數(shù)，該對(duì)照表記錄該混合系數(shù)，以及該第一參數(shù)、該第二參數(shù)與該混合系數(shù)的關(guān)聯(lián)性；以及依據(jù)該混合系數(shù)決定該等像素之一的顏色。8.如權(quán)利要求7所述的直線繪畫方法，其特征是該混合系數(shù)的值依據(jù)下式預(yù)先求得9.如權(quán)利要求7所述的直線繪畫方法，其特征是該第一參數(shù)與該第二參數(shù)不大于1。10.如權(quán)利要求7所述的直線繪畫方法，其特征是還包含取得該直線的斜率及該等像素之一與該直線在軸向的距離；及判斷該直線的斜率的絕對(duì)值是否小于1，其中，當(dāng)該直線的斜率的絕對(duì)值小于1時(shí)，令該第一參數(shù)等于該直線的斜率的絕對(duì)值，而當(dāng)該直線的斜率的絕對(duì)值不小于1時(shí)，令該第一參數(shù)等于該直線的斜率的絕對(duì)值的倒數(shù)，而當(dāng)該直線的斜率的絕對(duì)值小于1時(shí)，依據(jù)該等像素之一與該直線在縱軸方向的距離產(chǎn)生該第二參數(shù)，而當(dāng)該直線的斜率的絕對(duì)值不小于1時(shí)，依據(jù)該等像素之一與該直線在橫軸方向的距離產(chǎn)生該第二參數(shù)。11.如權(quán)利要求10所述的直線繪畫方法，其特征是當(dāng)該直線的斜率的絕對(duì)值小于1時(shí)，該第二參數(shù)依據(jù)下式產(chǎn)生12.如權(quán)利要求10所述的直線繪畫方法，其特征是當(dāng)該直線的斜率的絕對(duì)值不小于1時(shí)，該第二參數(shù)依據(jù)下式產(chǎn)生13.如權(quán)利要求7所述的直線繪畫方法，其特征是該混合系數(shù)小于1，并用以決定一背景顏色及一直線顏色占該等像素之一的顏色的比重。14.如權(quán)利要求13所述的直線繪畫方法，其特征是該等像素之一的顏色依據(jù)下式?jīng)Q定該等像素之一的顏色＝該混合系數(shù)×該直線顏色+(1-該混合系數(shù))×該背景顏色15.如權(quán)利要求7所述的直線繪畫方法，其特征是相對(duì)于一定范圍的該第二參數(shù)的該混合系數(shù)的值預(yù)設(shè)為1。全文摘要一種直線繪畫裝置及其方法，該裝置包含第一參數(shù)產(chǎn)生模組，依據(jù)直線的斜率產(chǎn)生一第一參數(shù)；第二參數(shù)產(chǎn)生模組，依據(jù)像素之一與直線在軸向的距離產(chǎn)生一第二參數(shù)；儲(chǔ)存模組，儲(chǔ)存一對(duì)照表，其中至少記錄有一混合系數(shù)，以及第一參數(shù)、第二參數(shù)與混合系數(shù)的關(guān)聯(lián)性；擷取模組，接收第一參數(shù)及第二參數(shù)，并自對(duì)照表中取得混合系數(shù)；以及運(yùn)算模組，依據(jù)混合系數(shù)計(jì)算出該等像素之一的顏色；該方法包括下列步驟依據(jù)直線的斜率產(chǎn)生一第一參數(shù)；依據(jù)該等像素之一與直線在軸向的距離產(chǎn)生一第二參數(shù)；依據(jù)第一參數(shù)及第二參數(shù)自對(duì)照表中取得一混合系數(shù)；以及依據(jù)該混合系數(shù)決定該等像素之一的顏色；本發(fā)明利用查表方式取得混合系數(shù)，而不需復(fù)雜的運(yùn)算如開根號(hào)的運(yùn)算，減少了運(yùn)算處理的時(shí)間，避免影像繪畫延遲的情形。文檔編號(hào)G06T11/20GK1504962SQ0215302公開日2004年6月16日申請(qǐng)日期2002年11月29日優(yōu)先權(quán)日2002年11月29日發(fā)明者廖明豪,邱永豐,呂忠晏申請(qǐng)人:矽統(tǒng)科技股份有限公司