漸變描繪裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】模型生成部(2)在基線上配置3維模型。模型渲染部(4)進(jìn)行3維模型的渲染。距離映射生成部(5)將渲染后的3維模型的深度變換為距基線的距離。阿爾法映射生成部(7)將距基線的距離變換為阿爾法值。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及可以實(shí)時(shí)地生成與距基線的距離相應(yīng)的阿爾法映射的漸變 (gradation)描繪裝置。 漸變描繪裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 作為在顯示器上實(shí)現(xiàn)具有相同顏色彼此的濃淡的變化、不同的顏色彼此的變化的 漸變描繪的方法，有設(shè)置成為漸變描繪的基準(zhǔn)的基線，將各像素和基線的距離變換為顏色 的方法（例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。
[0003] 另外，作為另一方法，有采用由2維描繪硬件支持的阿爾法混合（alpha blend)功 能來(lái)實(shí)現(xiàn)漸變描繪的方法（例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。在專(zhuān)利文獻(xiàn)2所記載的漸變描繪裝置 中，配合所期待的漸變形狀而生成3維模型，將該3維模型渲染后的深度設(shè)定成阿爾法值。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005] 專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0006] 專(zhuān)利文獻(xiàn)1 :日本特開(kāi)2010-165058號(hào)公報(bào)
[0007] 專(zhuān)利文獻(xiàn)2 :國(guó)際公開(kāi)第2011/101904號(hào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 但是，在生成多個(gè)對(duì)根據(jù)距基線的距離而不同的漸變效果進(jìn)行設(shè)定的阿爾法映射 時(shí)，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2記載的方法中，3維模型的渲染處理和對(duì)幀緩沖器的訪問(wèn)次數(shù)增加，因此 存在處理時(shí)間增加的問(wèn)題。另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1記載的方法中，用軟件求出多個(gè)基線和各像 素的距離，因此，存在求出對(duì)各像素設(shè)定的距離花費(fèi)時(shí)間的問(wèn)題。
[0009] 本發(fā)明是為了解決上述的問(wèn)題而完成的，其目的在于獲得可以高速地生成阿爾法 映射的漸變描繪裝置。
[0010] 本發(fā)明的漸變描繪裝置具備：模型渲染部，在基線上配置3維模型，進(jìn)行渲染；距 離映射生成部，將渲染后的3維模型的深度變換為距基線的距離；以及阿爾法映射生成部， 將距基線的距離變換為阿爾法值。
[0011] 本發(fā)明的漸變描繪裝置在基線上配置3維模型，將渲染后的3維模型的深度變換 為距基線的距離，將距基線的距離變換為阿爾法值，因此可以高速地生成阿爾法映射。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的漸變描繪裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0013] 圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的漸變描繪裝置中的模型渲染部的動(dòng)作的說(shuō)明 圖。
[0014] 圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的漸變描繪裝置中的模型渲染部的其他例的動(dòng)作 的說(shuō)明圖。
[0015] 圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的漸變描繪裝置中從深度到距離的變換函數(shù)的說(shuō) 明圖。
[0016] 圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的漸變描繪裝置中的變換后的距離映射的說(shuō)明 圖。
[0017] 圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的漸變描繪裝置中的距離映射生成部的動(dòng)作的流 程圖。
[0018] 圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的漸變描繪裝置中從距離到阿爾法值的變換函數(shù) 的說(shuō)明圖。
[0019] 圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的漸變描繪裝置中的用變換函數(shù)A從距離變換到 阿爾法值的阿爾法映射的說(shuō)明圖。
[0020] 圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的漸變描繪裝置中的用變換函數(shù)B從距離變換到 阿爾法值的阿爾法映射的說(shuō)明圖。
[0021] 圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的漸變描繪裝置中的用變換函數(shù)C從距離變換 到阿爾法值的阿爾法映射的說(shuō)明圖。
[0022] 圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的漸變描繪裝置中的模型的頂點(diǎn)坐標(biāo)和顏色設(shè) 定的說(shuō)明圖。
[0023] 圖12是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的漸變描繪裝置中的從顏色值到距離的變換函 數(shù)的說(shuō)明圖。
[0024] 圖13是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的漸變描繪裝置中的模型渲染部的模型形狀的 說(shuō)明圖。
[0025] 圖14是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的漸變描繪裝置中的模型的頂點(diǎn)坐標(biāo)和顏色設(shè) 定的其他例的說(shuō)明圖。
[0026] (符號(hào)的說(shuō)明）
[0027] 1 :輸入部，2 :模型生成部，3 :模型數(shù)據(jù)庫(kù)，4 :模型渲染部，5 :距離映射生成部，6 : 變換函數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)，7 :阿爾法映射生成部，8 :輸出部。

【具體實(shí)施方式】
[0028] 以下，為了更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，按照【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】實(shí)施本發(fā)明的形態(tài)。
[0029] 實(shí)施方式1.
[0030] 圖1是表示實(shí)施方式1的漸變描繪裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0031] 在圖1中，漸變描繪裝置具備：輸入部1、模型生成部2、模型數(shù)據(jù)庫(kù)（模型DB) 3、 模型渲染部4、距離映射生成部5、變換函數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)（變換函數(shù)DB) 6、阿爾法映射生成部7、 以及輸出部8。輸入部1是用于輸入模型生成用的參數(shù)、成為漸變描繪的基準(zhǔn)的基線的坐標(biāo) 的輸入接口。模型生成部2是用于采用模型數(shù)據(jù)庫(kù)3的模型數(shù)據(jù)而生成在基線上配置的模 型的處理部。模型數(shù)據(jù)庫(kù)3是保存有圓錐、三角錐等的基本形狀模型的數(shù)據(jù)庫(kù)。
[0032] 模型渲染部4是用于渲染由模型生成部2所生成的模型的處理部。距離映射生成 部5是用于根據(jù)變換函數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)6的數(shù)據(jù)，將渲染后的幀緩沖器（未圖示）的深度變換為 距基線的距離的處理部。變換函數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)6是用于存儲(chǔ)由距離映射生成部5采用的從深度 到距離的變換函數(shù)、由阿爾法映射生成部7采用的從距離到阿爾法值的變換函數(shù)的變換函 數(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù)。阿爾法映射生成部7是用于根據(jù)在變換函數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)6中存儲(chǔ)的變換函數(shù)的變 換表，將距基線的距離變換為阿爾法值的處理部。輸出部8是用于輸出所生成的阿爾法映 射的外部接口。
[0033] 接著，說(shuō)明實(shí)施方式1的動(dòng)作。
[0034] 首先，向輸入部1輸入用于生成模型、基線的參數(shù)等。由模型生成部2根據(jù)所輸入 的參數(shù)決定要使用的模型，從模型數(shù)據(jù)庫(kù)3取得要使用的模型。這里，該模型可以選擇多 個(gè)。例如，在由多條線構(gòu)成的基線上配置模型時(shí)，通過(guò)在線上和節(jié)點(diǎn)上使用不同模型等，可 以按區(qū)域、種類(lèi)等分別使用模型。由模型生成部2對(duì)要使用的模型進(jìn)行縮放、旋轉(zhuǎn)、移動(dòng)而 配置在基線上。接著，由模型渲染部4從正上方通過(guò)平行投影對(duì)在基線上配置了的模型進(jìn) 行渲染。接著，由距離映射生成部5取得對(duì)模型進(jìn)行渲染后的幀緩沖器的深度，將深度變換 為距基線的距離。在變換時(shí)，使用從變換函數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)6取得了的適當(dāng)?shù)淖儞Q函數(shù)。接著，由 阿爾法映射生成部7將由距離映射生成部5生成了的距基線的距離變換為阿爾法值。最后， 由輸出部8將所生成的阿爾法映射向外部輸出。
[0035] 接著，用圖2說(shuō)明模型渲染部4的處理的流程。圖2作為模型配置的一個(gè)例子，表 示了將三角柱狀的模型配置于基線的情形。該模型的軸表示本地坐標(biāo)系，該模型在XZ平面 以Z軸為中心成為左右對(duì)稱。由于從視點(diǎn)通過(guò)平行投影進(jìn)行渲染，將該深度變換為距離，因 此設(shè)為左右對(duì)稱的圖形。另外，也可以從模型數(shù)據(jù)庫(kù)3取得GBC-HEF這樣的三角柱模型，將 2個(gè)合起來(lái)生成ABC-DEF。使該模型縮放、旋轉(zhuǎn)、平行移動(dòng)而配置在基線上（圖中，參照箭頭 100)。在該例中，表示了在由處于P1-P2-P3-P4大小的顯示器的邊上的2頂點(diǎn)構(gòu)成的基線 上配置了模型的情形。另外，圖3示出了采用了多個(gè)模型時(shí)的例子。在圖3中示出了在線 上配置三角形狀的模型、在節(jié)點(diǎn)上配置球的1/4的模型的情形。
[0036] 由此，通過(guò)根據(jù)場(chǎng)景適當(dāng)?shù)胤謩e使用多個(gè)模型，可以用少的模型進(jìn)行渲染，因此可 以提高渲染速度。
[0037] 用圖4說(shuō)明距離映射生成部5的處理的流程。圖4表示從深度到距離的變換函數(shù)。 該函數(shù)中采用從變換函數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)6所取得的變換表。另外，也可以定義將深度作為輸入值、 將距離作為輸出的查找表來(lái)實(shí)現(xiàn)處理的高速化。圖5示出了按照這樣的變換表將深度變換 為距離的分布（距離映射）。
[0038] 用圖6進(jìn)一步說(shuō)明距離映射生成部5的處理的流程。圖6是表示將深度變換為距 基線的距離的處理的流程圖。首先，在步驟ST1中，從幀緩沖器取得3維模型渲染后的深度。 接著，在步驟ST2中，從變換函數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)6取得用于將深度變換為距離的變換表。最后，在 步驟ST3中，用所取得的變換表，將深度變換為距基線的距離。另外，在該處理中，與像素?cái)?shù) 相應(yīng)地進(jìn)行漸變描繪，可以針對(duì)每個(gè)步驟與像素次數(shù)相應(yīng)地進(jìn)行處理，也可以與像素?cái)?shù)相 應(yīng)地反復(fù)進(jìn)行步驟ST1?步驟ST3的組。
[0039] 接著，用圖7?圖10說(shuō)明阿爾法映射生成部7的處理的流程。
[0040] 圖7表示在變換函數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)6中存儲(chǔ)的變換函數(shù)的一個(gè)例子。阿爾法映射生成部 7在進(jìn)行用變換函數(shù)A將距基線的距離變換為阿爾法值的處理時(shí)，成為圖8所示的阿爾法映 射。另外，在進(jìn)行用變換函數(shù)B將距基線的距離變換為阿爾法值的處理時(shí)，成為圖9所示的 阿爾法映射。另外，在進(jìn)行用變換函數(shù)C將距基線的距離變換為阿爾法值的處理時(shí)，成為圖 10所示的阿爾法映射。這樣的變換函數(shù)可以用函數(shù)定義，也可以定義為查找表而高速化。
[0041] 然后，由阿爾法映射生成部7生成的阿爾法映射通過(guò)輸出部8向外部送出。
[0042] 如上所述，在生成阿爾法映射前，生成保存了距基線的距離的距離映射，從而可以 縮短求出各像素和基線的距離的處理。作為結(jié)果，可以高速地生成阿爾法映射。
[0043] 另外，通過(guò)設(shè)置多個(gè)用于變換為阿爾法值的函數(shù)，可以對(duì)同一像素值求出多個(gè)阿 爾法值。這樣，可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)于基線具有多個(gè)效果的漸變。
[0044] 另外，通過(guò)根據(jù)場(chǎng)景適當(dāng)?shù)胤謩e使用多個(gè)模型，可以用少的模型進(jìn)行渲染，因此可 以提高渲染速度。
[0045] 如上所述，根據(jù)實(shí)施方式1的漸變描繪裝置，具備：進(jìn)行在基線上配置的3維模型 的渲染的模型渲染部；將渲染后的3維模型的深度變換為距基線的距離的距離映射生成 部；以及將距基線的距離變換為阿爾法值的阿爾法映射生成部，因此可以高速地生成阿爾 法映射。
[0046] 另外，根據(jù)實(shí)施方式1的漸變描繪裝置，具備多個(gè)表示距基線的距離和阿爾法值 的關(guān)系的函數(shù)，阿爾法映射生成部針對(duì)多個(gè)函數(shù)中的每個(gè)函數(shù)生成多個(gè)阿爾法映射，因此， 可以實(shí)現(xiàn)對(duì)基線具有多個(gè)效果的漸變。
[0047] 實(shí)施方式2.
[0048] 在實(shí)施方式1中，將3維模型渲染之后的深度變換為距離，但是，也可以不用深度 而用顏色值變換為距離，將其作為實(shí)施方式2進(jìn)行說(shuō)明。這里，附圖上的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1 同樣，因此用圖1說(shuō)明實(shí)施方式2的結(jié)構(gòu)。
[0049] 實(shí)施方式2中的模型渲染部4構(gòu)成為對(duì)基線上配置的3維模型用與該3維模型的 各頂點(diǎn)的位置對(duì)應(yīng)的顏色值進(jìn)行渲染。另外，距離映射生成部5構(gòu)成為將渲染后的顏色值 變換為距基線的距離。而且，在變換函數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)6中存儲(chǔ)從渲染后的顏色值到距離的變換 函數(shù)的變換表。除此以外的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1同樣。
[0050] 接著，說(shuō)明實(shí)施方式2的動(dòng)作。
[0051] 實(shí)施方式2利用在對(duì)一個(gè)多邊形的頂點(diǎn)設(shè)定不同的顏色并渲染時(shí)能夠生成漸變 描繪了的多邊形的情況。以下，以用ARGB1555的描繪硬件進(jìn)行描繪時(shí)為例進(jìn)行說(shuō)明。
[0052] 模型形狀采用與圖2相同的形狀，如圖11的上圖所示，對(duì)多邊形的各頂點(diǎn)設(shè)定不 同的顏色而進(jìn)行渲染。另外，顏色起到實(shí)施方式1的深度的作用，因此，根據(jù)各頂點(diǎn)的Z坐 標(biāo)的值，設(shè)定多邊形的頂點(diǎn)顏色。例如，在僅僅采用RGB中的B(藍(lán)色值）時(shí)，如圖11的下 圖所示，對(duì)模型的頂點(diǎn)A、C、D、F設(shè)定B = 0,對(duì)頂點(diǎn)B、E設(shè)定B = 31。
[0053] 距離映射生成部5根據(jù)由模型渲染部4渲染了的模型的顏色值，變換為距基線的 距離。圖12表示實(shí)施方式2中采用的顏色值到距離的變換表。用這樣的變換表進(jìn)行到距 離的變換后的動(dòng)作與實(shí)施方式1同樣。
[0054] 另外，如圖13所示，在圖2的模型增加4個(gè)頂點(diǎn)時(shí)，可以精密地指定頂點(diǎn)顏色，因 此分辨能力提高。另外，如圖14所示，C、D、Η、I的Z的值是E、J的1/2, C、D、Η、I的X的 值分別是A、B、F、G的X的值的1/2。例如，在使用藍(lán)和綠時(shí)，通過(guò)對(duì)頂點(diǎn)A、C、D、B、F、Η、I、 G指定G = 0,對(duì)頂點(diǎn)E、J指定G = 31，對(duì)頂點(diǎn)A、B、F、G指定B = 0,對(duì)頂點(diǎn)C、D、E、H、I、J 指定B = 31而進(jìn)行渲染，可以將分辨能力設(shè)為2倍。
[0055] 如上所述，根據(jù)實(shí)施方式2的漸變描繪裝置，具備：模型渲染部，對(duì)在基線上配置 的3維模型用與該3維模型的各頂點(diǎn)的位置相應(yīng)的顏色值進(jìn)行渲染；距離映射生成部，將渲 染后的顏色值變換為距基線的距離；以及阿爾法映射生成部，將距基線的距離變換為阿爾 法值，因此可以高速地生成阿爾法映射。
[0056] 另外，本發(fā)明在該發(fā)明的范圍內(nèi)可以進(jìn)行各實(shí)施方式的自由組合，或者各實(shí)施方 式的任意的結(jié)構(gòu)要素的變形，或者各實(shí)施方式中任意的結(jié)構(gòu)要素的省略。
[0057] 產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0058] 如上所述，本發(fā)明的漸變描繪裝置根據(jù)3維模型的深度、顏色值求出距基線的距 離，將該距離變換為阿爾法值，例如，適用于對(duì)地圖進(jìn)行漸變顯示的車(chē)載導(dǎo)航裝置等。
【權(quán)利要求】
1. 一種漸變描繪裝置，其特征在于，具備： 模型渲染部，進(jìn)行在基線上配置的3維模型的渲染； 距離映射生成部，將渲染后的3維模型的深度變換為距所述基線的距離；以及 阿爾法映射生成部，將距所述基線的距離變換為阿爾法值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的漸變描繪裝置，其特征在于， 具備多個(gè)表示距基線的距離和阿爾法值的關(guān)系的函數(shù)，阿爾法映射生成部針對(duì)所述多 個(gè)函數(shù)中的每個(gè)函數(shù)生成多個(gè)阿爾法映射。
3. -種漸變描繪裝置，其特征在于，具備： 模型渲染部，對(duì)在基線上配置的3維模型用與該3維模型的各頂點(diǎn)的位置相應(yīng)的顏色 值進(jìn)行渲染； 距離映射生成部，將渲染后的顏色值變換為距所述基線的距離；以及 阿爾法映射生成部，將距所述基線的距離變換為阿爾法值。
【文檔編號(hào)】G06T19/00GK104106099SQ201280069295
【公開(kāi)日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2012年2月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月10日
【發(fā)明者】笹山琴由, 窪山正一朗 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社